JPWO2007091680A1 - Snow melting structure and snow melting device for roof and fence - Google Patents

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Abstract

締め固まる前の柔らかな状態のうちに融かして屋根や庇から滑落させることができ、歩行や走行の妨げになったり怪我等をさせたりすることもなく安全に全面の屋根雪を斑なく除去することができ除雪性に著しく優れる屋根や庇の融雪構造を提供することを目的とする。屋根や庇に配置されたヒートパイプを備えた屋根や庇の融雪構造であって、ヒートパイプ2が、熱源管5が添設若しくは貫設されたヘッダ管3と、ヘッダ管3から分岐した複数の略平行に配設されたヒートパイプ枝管4と、を有し、ヒートパイプ枝管4が、屋根21や庇の勾配方向と略直交して配置された構成を備える。It can be melted in a soft state before it is compacted and slid down from the roof or fence. An object of the present invention is to provide a snow melting structure of a roof or a kite that can be removed and has excellent snow removal performance. A snow melting structure of a roof or fence provided with heat pipes arranged on the roof or fence, wherein the heat pipe 2 includes a header pipe 3 to which a heat source pipe 5 is attached or penetrated, and a plurality of branches from the header pipe 3 The heat pipe branch pipe 4 has a configuration in which the heat pipe branch pipe 4 is arranged substantially orthogonal to the roof 21 and the gradient direction of the eaves.

Description

本発明は、屋根や雁木等の庇に積もった雪を融かして除去する屋根や庇の融雪構造及び融雪装置に関するものである。   The present invention relates to a snow melting structure and a snow melting device for a roof or a fence that melts and removes snow accumulated on a fence such as a roof or a persimmon.

寒冷地における多量の積雪が社会生活に大きな影響を及ぼすことは周知の通りであり、例えば屋根に積もった雪は家屋の倒壊の原因になるため、積雪量がある程度以上になると雪降ろしを行う必要がある。雪降ろしはそのほとんどを人力に頼る作業であり多大な時間と重労働を強いられ、さらに危険を伴う作業なので、高齢者世帯の増加に伴い大きな問題となっている。
また、雪降ろしをしなくて済むように、固く締まった屋根雪を自重で自然に落下させるため屋根の勾配を大きくした家屋もある。しかし、道路を通行する人や車にとって、屋根から勢い良く落下する雪の塊は、歩行や走行の妨げになるだけでなく怪我等を引き起こす危険物となる。
このような問題を解消するため、雪降ろしを行うことなく屋根の積雪を融かして除去する融雪装置が提案されている。
従来の技術としては、(特許文献1)に「屋根面上に適宜の間隔を設けてブラケットを突出させ、これらのブラケット上に屋根面板と隙間を設けてヒートパイプからなる発熱体を支持固定し、これらの発熱体を屋根の軒側部分に屋根勾配に沿って配設した屋根の融雪装置」が開示されている。
(特許文献2)には「屋根面上に分散して据付けたヒートパイプ群と、各ヒートパイプ相互間を連通して蒸発部を構成する蒸気ヘッダ管と、蒸気ヘッダ管内に配管された熱媒体供給用の熱媒循環管路と、熱媒循環管路内に介装した熱媒加熱手段及び熱媒送流手段と、を備えたヒートパイプ式融雪装置」が開示されている。
(特許文献3)には「屋根材の裏面に温水パイプを配設し温水を循環させて屋根の融雪を行う屋根の温水融雪装置」が開示されている。
特公平2−48711号公報 実公平3−50867号公報 実開平6−43166号公報
It is well known that a large amount of snow in a cold region has a great impact on social life. For example, snow on the roof can cause the house to collapse, so it is necessary to remove snow when the amount of snow exceeds a certain level. There is. Snow removal is a task that depends on human power for the most part, is forced to take a lot of time and labor, and is a dangerous task.
In addition, some houses have a large roof slope so that the tight snow can fall naturally by its own weight so that it is not necessary to remove the snow. However, for people and cars traveling on the road, a lump of snow that falls from the roof vigorously becomes a dangerous substance that not only hinders walking and running but also causes injury.
In order to solve such problems, there has been proposed a snow melting device that melts and removes snow on the roof without performing snow removal.
As a conventional technique, (Patent Document 1) states that “an appropriate interval is provided on a roof surface and brackets are projected, and a roof surface plate and a gap are provided on these brackets to support and fix a heating element including a heat pipe. , A snow melting device for roofs in which these heating elements are disposed along the roof slope on the eaves side portion of the roof is disclosed.
(Patent Document 2) states that “a heat pipe group dispersed and installed on a roof surface, a steam header pipe that communicates with each other to form an evaporation section, and a heat medium piped in the steam header pipe There is disclosed a “heat pipe type snow melting device comprising a supply heat medium circulation pipe, a heat medium heating means and a heat medium feed means interposed in the heat medium circulation pipe”.
(Patent Document 3) discloses a “hot water melting apparatus for roofs in which a hot water pipe is provided on the back surface of the roof material and the hot water is circulated to melt snow on the roof”.
Japanese Examined Patent Publication No. 2-48711 Japanese Utility Model Publication No. 3-50867 Japanese Utility Model Publication No. 6-43166

しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
(1)(特許文献1)に開示の技術は、屋根の軒側にヒートパイプからなる発熱体(3)が固定されているので、屋根に積もった雪で軒側部分に形成される雪の堤のうち、発熱体の周囲の雪だけが融けて軒先まで貫通する雪洞(10)が形成される。このため、堤の個所にたまる融雪水を軒下まで雪洞(10)を通して流下させることができるので、融雪水が棟側へと逆流して生じる「すがもり」と呼ばれる漏水を防止できる。しかし、雪洞(10)の周囲の雪は、いわゆる「かまくら」の雪室の状態になるため融かすことができず、大雪が降ると堤の上にさらに雪が堆積して積雪量が多くなり締め固められ、結局は雪降ろしを行わなければならないという課題を有していた。
(2)(特許文献2)に開示の技術も、屋根勾配に沿って配設されたヒートパイプ(3)で周囲の雪が融かされ雪洞が形成され、雪洞の中を融雪水が流れてしまうため、ヒートパイプ(3)や蒸気ヘッダ(4)から離れた屋根面の積雪は融かすことができず、大雪が降るとさらに雪が堆積して積雪量が多くなり、結局は雪降ろしを行わなければならないという課題を有していた。
(3)(特許文献3)に開示の技術は、屋根材の裏面全体に温水パイプを配設させるため、温水パイプの経路が長くなり管摩擦抵抗が大きくなるので、出力の大きな温水循環ポンプが必要になりポンプを駆動させるのに多大なエネルギーを要しランニングコストが増加するという課題を有していた。
(4)また、温水パイプの経路が長いので温水パイプの下流側の温水の温度が低下し、下流側付近では融雪できなくなるという課題を有していた。
(5)(特許文献1)乃至(特許文献3)に開示の技術では、ヒートパイプの周囲の温度だけが高くなったり温水パイプの上流側と下流側で温度差が生じたりするので、屋根の表面に温度斑が生じ、一晩で数十センチ以上もの大量の降雪があった場合等には融雪できなくなるという課題を有していた。
However, the above conventional techniques have the following problems.
(1) In the technology disclosed in (Patent Document 1), since the heating element (3) composed of a heat pipe is fixed to the eave side of the roof, the snow formed on the eave side portion by the snow accumulated on the roof Of the bank, a snow cave (10) is formed in which only the snow around the heating element melts and penetrates the eaves. For this reason, since the snowmelt water which accumulates on the part of the bank can be made to flow down to the bottom of the eave through the snow cave (10), it is possible to prevent water leakage called “sugamori” caused by the reverse flow of the snowmelt water to the building side. However, the snow around the snow cave (10) cannot be melted because it becomes a so-called “kamakura” snow chamber, and when heavy snow falls, more snow accumulates on the bank and the amount of snow accumulation increases. It was hardened and eventually had the problem of having to snow.
(2) In the technique disclosed in (Patent Document 2), the surrounding snow is melted by the heat pipe (3) disposed along the roof slope to form a snow cave, and the snow melt flows through the snow cave. Therefore, the snow on the roof surface away from the heat pipe (3) and the steam header (4) cannot be melted, and if heavy snow falls, the snow accumulates and the amount of snow increases, eventually it must be removed. I had a problem that I had to.
(3) Since the technique disclosed in (Patent Document 3) has a hot water pipe disposed on the entire back surface of the roofing material, the path of the hot water pipe becomes long and the pipe frictional resistance becomes large. There is a problem that a large amount of energy is required to drive the pump and the running cost increases.
(4) Moreover, since the path of the hot water pipe is long, the temperature of the hot water on the downstream side of the hot water pipe is lowered, and there is a problem that snow cannot be melted near the downstream side.
(5) In the technologies disclosed in (Patent Document 1) to (Patent Document 3), only the temperature around the heat pipe is increased, or a temperature difference occurs between the upstream side and the downstream side of the hot water pipe. There was a problem that temperature spots were generated on the surface and snow melting could not be performed when there was a large amount of snow of several tens of centimeters or more overnight.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、締め固まる前の柔らかな状態のうちに融かして屋根や庇から滑落させることができ、歩行や走行の妨げになったり怪我等をさせたりすることもなく安全に全面の屋根雪を斑なく除去することができ除雪性に著しく優れる屋根や庇の融雪構造を提供することを目的とする。
また、本発明は、温度斑が小さく設置面の雪を斑なく除去することができるとともに、省エネルギー性に優れランニングコストの小さな融雪装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and it can be melted in a soft state before being compacted and slid down from a roof or a fence, obstructing walking or running or causing injury. An object of the present invention is to provide a snow melting structure of a roof or a kite that can remove snow on the entire surface safely without any spots and has excellent snow removal performance.
Another object of the present invention is to provide a snow melting device that has small temperature spots and can remove snow on the installation surface without spots, and has excellent energy saving and low running cost.

上記従来の課題を解決するために本発明の屋根や庇の融雪構造及び融雪装置は、以下の構成を有している。
本発明の請求項1に記載の屋根や庇の融雪構造は、屋根や庇に配置されたヒートパイプを備えた屋根や庇の融雪構造であって、前記ヒートパイプが、熱源管が添設若しくは貫設されたヘッダ管と、前記ヘッダ管から分岐した複数の略平行に配設されたヒートパイプ枝管と、を有し、前記ヒートパイプ枝管が、屋根や庇の勾配方向と略直交して配置されている構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
(1)ヘッダ管と、ヘッダ管から分岐した複数のヒートパイプ枝管と、を備えたヒートパイプを配置しているので、熱源管に熱媒体を流してヘッダ管に熱を伝えると、ヘッダ管内の作動流体が蒸発し多量の蒸発の潜熱を熱源管から吸収する。蒸発した蒸気はヒートパイプ枝管の各々で凝縮し凝縮熱を放出する。ヘッダ管とヒートパイプ枝管の各々との間に生じた蒸気の圧力勾配によって、ヘッダ管から分岐した各々のヒートパイプ枝管に短時間で熱が運ばれるので、ヘッダ管とヒートパイプ枝管との温度差をほとんど無くすことができる。
(2)複数の略平行に配設されたヒートパイプ枝管が、屋根や庇の勾配方向と略直交して配置されているので、始めに、温度の高いヒートパイプ枝管とヘッダ管の上の屋根面に積もった雪が融かされ、融雪水は屋根勾配に沿って屋根面を流れるので、ヒートパイプ枝管の間の屋根面に積もった雪の下面が融雪水によって融かされる。ヒートパイプ枝管とヘッダ管の上の屋根雪は早く融けるので、屋根雪はヒートパイプ枝管とヘッダ管で切り出されたような四角形状の複数のブロック状に分割される。そして、屋根雪を重力に逆らって上部で支えていた引張力が切れて各ブロックが自由になり、それぞれが滑り出して滑落するので、屋根雪を除去することができる。なお、屋根に降った雪は積もると直ちに融かされてブロック状に分割され、締め固まる前に屋根から滑落していくため、屋根から落下する雪は通常の降雪と大差ない程度の柔らかさなので、人の歩行や車の走行の妨げになることはなく人に怪我等をさせるおそれもない。
(3)複数のヒートパイプ枝管を、屋根や庇の設置面を広くカバーするようにヘッダ管から分岐させているので、ヘッダ管の長さが短くても屋根や庇の広い面積をヒートパイプ枝管で加温できるため、ヘッダ管を短くすることができる。このため、ヘッダ管に貫設又は添設された熱源管の長さも短くすることができ、屋根に配設される熱源管の経路が短くなり管摩擦抵抗が小さくなるので、熱媒体を送るポンプは出力の小さなもので済み、ポンプの駆動はわずかなエネルギーで済みランニングコストを低下させることができる。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the snow melting structure and the snow melting apparatus for roofs and fences of the present invention have the following configurations.
The snow melting structure of a roof or a fence according to claim 1 of the present invention is a snow melting structure of a roof or a fence provided with a heat pipe arranged on the roof or the fence, and the heat pipe is attached to a heat source pipe or And a plurality of substantially parallel arranged heat pipe branch pipes branched from the header pipe, wherein the heat pipe branch pipes are substantially orthogonal to the gradient direction of the roof or fence. The configuration is arranged.
With this configuration, the following effects can be obtained.
(1) Since a heat pipe having a header pipe and a plurality of heat pipe branch pipes branched from the header pipe is arranged, if a heat medium is passed through the heat source pipe to transfer heat to the header pipe, The working fluid evaporates and absorbs a large amount of latent heat of evaporation from the heat source tube. The evaporated vapor is condensed in each of the heat pipe branch pipes to release the heat of condensation. Since the heat pressure is transferred to each heat pipe branch branched from the header pipe by the pressure gradient of the steam generated between the header pipe and each of the heat pipe branch pipe, the header pipe and the heat pipe branch pipe The temperature difference can be almost eliminated.
(2) Since a plurality of heat pipe branch pipes arranged substantially in parallel are arranged substantially orthogonal to the gradient direction of the roof or fence, first, on top of the heat pipe branch pipe and header pipe having a high temperature Since the snow accumulated on the roof surface is melted and the snowmelt water flows along the roof surface along the roof gradient, the lower surface of the snow accumulated on the roof surface between the heat pipe branch pipes is melted by the snowmelt water. Since the roof snow on the heat pipe branch pipe and the header pipe melts quickly, the roof snow is divided into a plurality of square blocks cut out by the heat pipe branch pipe and the header pipe. And the tensile force which supported the roof snow against gravity against the upper part is cut and each block becomes free, and each slides out and slides down, so the roof snow can be removed. The snow that falls on the roof is immediately melted and divided into blocks, and then slides down from the roof before it is compacted. In addition, it does not hinder people from walking or driving, and there is no risk of injury to people.
(3) Since a plurality of heat pipe branch pipes are branched from the header pipe so as to cover the installation surface of the roof or fence widely, even if the header pipe length is short, a large area of the roof or fence is used for the heat pipe. Since it can heat with a branch pipe, a header pipe | tube can be shortened. For this reason, the length of the heat source pipe penetrating or attached to the header pipe can be shortened, the path of the heat source pipe disposed on the roof is shortened, and the pipe friction resistance is reduced. Requires only a small output, and requires little energy to drive the pump, reducing running costs.

ここで、ヒートパイプとしては、略平行に配設した複数のヒートパイプ枝管の片側にヘッダ管を配設したもの、ヘッダ部を中心に左右にヒートパイプ枝管を配設したもの、ヒートパイプ枝管の両側にヘッダ管を配設したもの等を用いることができる。
ヘッダ管やヒートパイプ枝管の内壁の全部又は一部に所定の厚さや深さを有するウィックを設けることができる。ウィックとしては、焼結金属,金網,金属繊維,ガラス繊維,多数の細い溝等が用いられる。ウィックを設けることで、ヘッダ管がヒートパイプ枝管より高い位置に配置された場合でも、ヒートパイプ枝管で凝縮した作動流体を、毛細管現象を利用してヘッダ管まで戻して蒸発させることができドライアウトが発生するのを防止できる。
Here, as the heat pipe, a header pipe is provided on one side of a plurality of heat pipe branch pipes arranged substantially in parallel, a heat pipe branch pipe is provided on the left and right around the header portion, a heat pipe The thing etc. which arrange | positioned the header pipe | tube on the both sides of a branch pipe can be used.
A wick having a predetermined thickness or depth can be provided on all or part of the inner wall of the header pipe or the heat pipe branch pipe. As the wick, sintered metal, wire mesh, metal fiber, glass fiber, and many thin grooves are used. By providing a wick, even when the header pipe is positioned higher than the heat pipe branch pipe, the working fluid condensed in the heat pipe branch pipe can be evaporated back to the header pipe using the capillary phenomenon. It is possible to prevent dryout from occurring.

ヘッダ管やヒートパイプ枝管は、屋根面への伝熱面積を広げるため、上面が平らになるように、ヘッダ管やヒートパイプ枝管の長手方向に直交する断面を略方形状、略矩形状、略三角状、略長円状、略半円状に形成するのが好ましい。なお、断面が略円形状のヘッダ管やヒートパイプ枝管を用いる場合は、上面に平板を溶接等で固着すれば、上面が平らなヘッダ管やヒートパイプ枝管を用いる場合と同様に、屋根面への伝熱面積を広げることができる。   In order to increase the heat transfer area to the roof surface, the header pipe and heat pipe branch pipe have a substantially rectangular shape and a substantially rectangular cross section perpendicular to the longitudinal direction of the header pipe and heat pipe branch pipe so that the top surface is flat. It is preferable to form in a substantially triangular shape, a substantially oval shape, or a substantially semicircular shape. If a header pipe or heat pipe branch pipe having a substantially circular cross section is used, if a flat plate is fixed to the upper surface by welding or the like, a roof pipe or heat pipe branch pipe with a flat upper surface is used, as in the case of using a header pipe or heat pipe branch pipe. The heat transfer area to the surface can be expanded.

ヘッダ管やヒートパイプ枝管の材質としては、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製等が用いられる。
ヒートパイプには、HCFC−141bや142bのHCFC系溶剤,HFC134a等の−30℃前後まで凍結しない不凍性の作動流体が封入されている。
As a material of the header pipe or the heat pipe branch pipe, a metal made of copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, or the like is used.
The heat pipe is filled with an antifreeze working fluid that does not freeze to around −30 ° C., such as HCFC solvents of HCFC-141b and 142b, HFC134a, and the like.

熱源管の材質としては、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製等が用いられる。
熱源管に導入してヘッダ管を加熱する熱媒体としては、地中熱で加温されて年間を通してほぼ一定の水温に保たれた井戸水,温泉水,地下水等を用いることができる。また、河川水、工場や家庭からの排水も用いることができる。また、地中熱や排水等で加温された不凍液等も用いることができる。これらの地中熱や排水等の排熱を利用した熱媒体を熱源管に導入することで、熱媒体を加温するボイラ等の熱源が不要になるので、ランニングコストを低減させることができる。
熱源管はヘッダ管に貫設又は添設させるが、貫設させるのが好ましい。ヘッダ管に熱源管を貫設させた場合、熱媒体の熱は、熱源管の壁面を通してヒートパイプの作動流体に伝えられるが、ヘッダ管に熱源管を添設させた場合は、熱源管の壁面とヘッダ管の壁面とを通してヒートパイプの作動流体に伝熱されるので、損失が生じるからである。
As the material of the heat source pipe, copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, or other metal is used.
Well water, hot spring water, ground water, etc. that are heated by geothermal heat and maintained at a substantially constant water temperature throughout the year can be used as the heat medium that is introduced into the heat source pipe and heats the header pipe. River water and waste water from factories and households can also be used. Moreover, the antifreeze liquid etc. which were heated by geothermal heat, drainage, etc. can be used. By introducing a heat medium using exhaust heat such as underground heat or waste water into the heat source pipe, a heat source such as a boiler for heating the heat medium becomes unnecessary, so that the running cost can be reduced.
The heat source pipe is penetrated or attached to the header pipe, but is preferably penetrated. When the heat source pipe is inserted through the header pipe, the heat of the heat medium is transferred to the working fluid of the heat pipe through the wall surface of the heat source pipe, but when the heat source pipe is attached to the header pipe, the wall surface of the heat source pipe This is because heat is transferred to the working fluid of the heat pipe through the wall surface of the header pipe and a loss occurs.

ヒートパイプ枝管は屋根や庇の勾配方向と略直交して、屋根の勾配方向に対し60〜90°好ましくは70〜90°の角度で交わるように配置される。配置の角度が70°小さくなるにつれ、ヒートパイプ枝管の上の屋根雪の融雪水は、屋根面をヒートパイプ枝管に沿って流れ易くなり、ヒートパイプ枝管の周囲の雪だけが融けて軒先まで貫通する雪洞が形成され、雪洞の周囲の雪は屋根の上に残り雪が次々に堆積して締め固められ除雪できなくなる傾向がみられる。角度が60°より小さくなると、この傾向が著しくなるため特に好ましくない。   The heat pipe branch pipes are arranged so as to intersect at an angle of 60 to 90 °, preferably 70 to 90 ° with respect to the gradient direction of the roof, substantially perpendicular to the gradient direction of the roof or fence. As the angle of arrangement decreases by 70 °, the snowmelt water on the roof snow above the heat pipe branch becomes easier to flow along the heat pipe branch pipe, and only the snow around the heat pipe branch melts. A snow cave that penetrates to the eaves is formed, and the snow around the snow cave tends to remain on the roof, and the snow accumulates one after another to be compacted. When the angle is smaller than 60 °, this tendency is remarkable, which is not particularly preferable.

本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の屋根や庇の融雪構造であって、前記ヒートパイプ枝管の各々の両端部が、間隔をあけて配設された2本の前記ヘッダ管の各々に連通した構成を有している。
この構成により、請求項1で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)ヒートパイプ枝管の各々の両端部が、2本のヘッダ管の各々に連通しているので、ヘッダ管の熱源管に熱媒体を流してヘッダ管に熱を伝えると、ヘッダ管内の作動流体の蒸発とヒートパイプ枝管での凝縮に伴う潜熱の授受により熱を放出するが、この熱の授受が2本のヘッダ管の各々で行われるので、ヒートパイプの温度斑をさらに少なくすることができ、屋根面に面した雪をさらに斑なく融かすことができる。
The invention according to claim 2 of the present invention is the snow melting structure of the roof or fence according to claim 1, wherein two ends of each of the heat pipe branch pipes are arranged with a space therebetween. The header pipe is configured to communicate with each of the header pipes.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the first aspect, the following operation can be obtained.
(1) Since both ends of each of the heat pipe branch pipes communicate with each of the two header pipes, when heat medium is passed through the heat source pipe of the header pipe to transmit heat to the header pipe, Heat is released by the transfer of latent heat accompanying the evaporation of the working fluid and the condensation in the heat pipe branch pipe, but since this heat transfer is performed in each of the two header pipes, the temperature spots of the heat pipe are further reduced. The snow facing the roof surface can be melted even more without spots.

本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の屋根や庇の融雪構造であって、前記ヘッダ管及び前記ヒートパイプ枝管の長手方向に直交する断面が略矩形状、略方形状、略三角状、略長円状、略半円状の内のいずれかに形成され上面が平坦で幅広に形成された構成を有している。
この構成により、請求項1又は2で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)ヘッダ管及びヒートパイプ枝管の断面が略矩形状、略方形状、略三角状、略長円状、略半円状の内のいずれかに形成され上面(伝熱面)が平坦で幅広に形成されているので、ヘッダ管とヒートパイプ枝管の遠赤外線放射板との伝熱面を大きくすることができ、屋根面との熱伝達効率を高めることができる。
The invention according to claim 3 of the present invention is the snow melting structure of the roof or fence according to claim 1 or 2, wherein a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the header pipe and the heat pipe branch pipe is substantially rectangular. The upper surface is formed in any one of a substantially rectangular shape, a substantially triangular shape, a substantially oval shape, and a substantially semicircular shape, and the upper surface is flat and wide.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the first or second aspect, the following operation can be obtained.
(1) The header pipe and the heat pipe branch pipe are formed in any one of a substantially rectangular shape, a substantially rectangular shape, a substantially triangular shape, a substantially oval shape, and a substantially semicircular shape, and the upper surface (heat transfer surface) is flat. Therefore, the heat transfer surface between the header pipe and the far-infrared radiation plate of the heat pipe branch pipe can be increased, and the heat transfer efficiency with the roof surface can be increased.

ここで、ヘッダ管及びヒートパイプ枝管の長手方向に直交する断面を略矩形状又は略方形状にすると、ヘッダ管とヒートパイプ枝管の外周の4面を平らにすることができるので、ヒートパイプの熱を伝えるアルミニウム製等で形成された熱分散部材をヒートパイプ枝管の間に嵌め込む場合、熱分散部材の側面とヒートパイプ枝管の側壁とを面接触させて接触面積を広くすることができ、熱分散部材との熱交換効率を高めることができる。また、ヘッダ管及びヒートパイプ枝管の底面も平らに形成されるので、屋根面板、野路板、瓦棒等の上に安定に設置することができ施工性に優れ好ましい。   Here, if the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the header pipe and the heat pipe branch pipe is made into a substantially rectangular shape or a substantially rectangular shape, the four outer peripheral surfaces of the header pipe and the heat pipe branch pipe can be flattened. When a heat dispersion member made of aluminum or the like that conveys heat from the pipe is fitted between the heat pipe branch pipes, the side surface of the heat distribution member and the side wall of the heat pipe branch pipe are brought into surface contact to widen the contact area. The heat exchange efficiency with the heat dispersion member can be increased. Moreover, since the bottom surface of the header pipe and the heat pipe branch pipe is also formed flat, it can be stably installed on a roof surface board, a field road board, a roof tile, etc., and is excellent in workability and preferable.

本発明の請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の内いずれか1に記載の屋根や庇の融雪構造であって、上面が前記ヒートパイプ枝管及び前記ヘッダ管の上面と面一乃至はわずかに低く形成され、前記ヒートパイプ枝管の間に配設された熱分散部材を備えた構成を有している。
この構成により、請求項1乃至3の内いずれか1で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)上面がヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面と面一乃至はわずかに低く形成され、ヒートパイプ枝管の間に熱分散部材が配設されているので、ヒートパイプ枝管及びヘッダ管を介して熱分散部材の上面全体で屋根面へ確実に熱伝達させることができる。
(2)熱分散部材の側面とヒートパイプ枝管やヘッダ管の側壁とを接触させ、ヒートパイプの熱を熱分散部材に伝えて放熱面積を広くすることができ、屋根面の温度斑を小さくすることができる。
(3)ヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面と熱分散部材の上面とが略面一に形成されるので、ヒートパイプと熱分散部材とを面状のパネルのように取り扱うことができ、屋根面をヒートパイプと熱分散部材の全面で支持できるので、雪の重みで屋根面が変形したり割れたりするのを防止できる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the snow melting structure of the roof or the fence according to any one of the first to third aspects, wherein an upper surface is an upper surface and a surface of the heat pipe branch pipe and the header pipe. It has a configuration including a heat dispersion member formed between one and slightly lower and disposed between the heat pipe branch pipes.
According to this configuration, in addition to the action obtained in any one of claims 1 to 3, the following action is obtained.
(1) Since the upper surface is formed to be flush with or slightly lower than the upper surfaces of the heat pipe branch pipe and the header pipe, and the heat dispersion member is disposed between the heat pipe branch pipes, the heat pipe branch pipe and the header pipe Thus, heat can be reliably transferred to the roof surface over the entire upper surface of the heat dispersion member.
(2) The side surface of the heat distribution member and the side wall of the heat pipe branch pipe or header pipe can be brought into contact with each other to transmit heat from the heat pipe to the heat distribution member to widen the heat radiation area, thereby reducing the temperature spot on the roof surface. can do.
(3) Since the top surfaces of the heat pipe branch and header tubes and the top surface of the heat dissipating member are substantially flush, the heat pipe and the heat dissipating member can be handled like a planar panel, and the roof Since the surface can be supported by the entire surface of the heat pipe and the heat dispersion member, it is possible to prevent the roof surface from being deformed or cracked by the weight of snow.

ここで、熱分散部材としては、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製、モルタル,コンクリート等の無機材料製等で形成されたものが用いられる。特に、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製で形成されたものが、熱伝導率が大きく好適である。   Here, as the heat dispersion member, one made of copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, or other metal, or mortar, concrete, or other inorganic material is used. In particular, those made of metal such as copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, etc. are preferred because of their high thermal conductivity.

熱分散部材は、上面がヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面と面一乃至はわずかに低く形成されるが、具体的には、熱分散部材の上面の高さとヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面の高さとの差は、0〜1mm好ましくは0〜0.5mmであるのが好適である。高さの差が0.5mmより大きくなるにつれ、ヒートパイプ枝管及びヘッダ管と熱分散部材の段差のために雪の重みで屋根面がヒートパイプ枝管やヘッダ管のエッジ部分で変形したり穴が開き易くなる傾向がみられる。1mmより大きくなるとこの傾向が著しくなるため、特に好ましくない。   The heat dispersion member is formed so that the upper surface thereof is flush with or slightly lower than the upper surfaces of the heat pipe branch pipe and the header pipe. Specifically, the upper surface of the heat dispersion member and the heat pipe branch pipe and the header pipe The difference from the height of the upper surface is 0 to 1 mm, preferably 0 to 0.5 mm. As the height difference becomes larger than 0.5 mm, the roof surface deforms at the edge of the heat pipe branch pipe or header pipe due to the weight of snow due to the step between the heat pipe branch pipe and header pipe and the heat dispersion member. There is a tendency for holes to easily open. Since this tendency will become remarkable when it becomes larger than 1 mm, it is not especially preferable.

本発明の請求項5に記載の融雪装置は、請求項1乃至4の内いずれか1に記載の屋根や庇の融雪構造で用いる融雪装置であって、前記ヒートパイプと、前記熱源管に接続され地盤中に形成した孔部から集熱した不凍液を循環させるループ配管と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
(1)年間を通じて約15〜17℃前後と安定した温度の地中熱で不凍液を13℃程度に加温し、この不凍液を熱源管に循環させるので、ヒートパイプや屋根面を2℃程度に加温して融雪に利用でき、熱媒体の不凍液を加熱するための特別なエネルギーを必要とせず安全で省エネルギー性に優れる。
(2)不凍液を循環させるポンプが停止した場合でも、不凍液が熱源管等の内部で凍結するのを防止することができる。
A snow melting device according to claim 5 of the present invention is a snow melting device used in the snow melting structure of a roof or a fence according to any one of claims 1 to 4, wherein the snow melting device is connected to the heat pipe and the heat source pipe. And a loop pipe that circulates the antifreeze collected from the hole formed in the ground.
With this configuration, the following effects can be obtained.
(1) Since the antifreeze is heated to about 13 ° C with geothermal heat at a stable temperature of about 15-17 ° C throughout the year, and this antifreeze is circulated through the heat source pipe, the heat pipe and roof surface are kept at about 2 ° C. It can be used for melting snow by heating and does not require special energy for heating the antifreeze liquid of the heat medium, and it is safe and excellent in energy saving.
(2) Even when the pump for circulating the antifreeze liquid is stopped, the antifreeze liquid can be prevented from freezing inside the heat source pipe or the like.

ここで、地盤中に形成した孔部から集熱するには種々の地中採熱素子を用いることができ、例えば、地下10〜50m程度まで打ち込んだケーシング内に熱媒体を満たしたパイプを配設したボアホールや、螺旋状等のパイプ等で形成された地中熱交換器を用いることができる。ボアホールは二重管タイプ、U字管タイプ等のいずれも用いることができる。
ボアホール内のパイプや地中熱交換器と熱源管とを、断熱材で被覆された輸送管で接続しループ配管を形成する。不凍液は、ボアホールや地中熱交換器のパイプ内、輸送管内、熱源管内のループ配管内を満たしてとぎれることがないようにしておく。これにより、ループ配管に簡単なポンプを配設すれば、少ない揚程で不凍液を容易にボアホールから屋根まで上げることができる。
Here, various underground heat collecting elements can be used to collect heat from the hole formed in the ground. For example, a pipe filled with a heat medium is arranged in a casing driven to about 10 to 50 m underground. It is possible to use an underground heat exchanger formed by a bore hole, a spiral pipe, or the like. The bore hole can be either a double tube type or a U-shaped tube type.
The pipe in the borehole or the underground heat exchanger and the heat source pipe are connected by a transport pipe covered with a heat insulating material to form a loop pipe. The antifreeze liquid should be kept from filling up inside the borehole and underground heat exchanger pipe, inside the transport pipe, and inside the loop pipe inside the heat source pipe. As a result, if a simple pump is provided in the loop piping, the antifreeze can be easily raised from the borehole to the roof with a small lift.

熱源管には熱媒体として、エチレングリコール,プロピレングリコール,酢酸カリウム水溶液等の不凍液が循環される。   An antifreeze such as ethylene glycol, propylene glycol, or aqueous potassium acetate solution is circulated in the heat source pipe as a heat medium.

本発明の請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の融雪装置であって、前記ループ配管に密閉式の膨張タンクが接続された構成を有している。
この構成により、請求項5で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)膨張タンクがループ配管内に充填された不凍液の熱膨張・収縮に伴う容積変化を緩衝するので、ループ配管内が不凍液で満たされるため、簡単なポンプを配設して少ない揚程で不凍液を屋根まで上げることができる。
A sixth aspect of the present invention is the snow melting device according to the fifth aspect, wherein the hermetic expansion tank is connected to the loop pipe.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the fifth aspect, the following operation can be obtained.
(1) Since the expansion tank buffers the volume change caused by the thermal expansion / contraction of the antifreeze liquid filled in the loop pipe, the loop pipe is filled with the antifreeze liquid. Can be raised to the roof.

以上のように、本発明の屋根や庇の融雪構造及び融雪装置によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項1に記載の発明によれば、
(1)わずかな温度差があればヘッダ管からヒートパイプ枝管へ多量の熱を短時間で運ぶことができ、ヘッダ管とヒートパイプ枝管との温度差をほとんどゼロにすることができ、温度斑がほとんど生じない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(2)屋根等に降った雪は、積もると直ちにヒートパイプ枝管とヘッダ管の熱で融かされてブロック状に分割され、締め固まる前の柔らかな状態のうちに屋根から滑落していくため、歩行や走行の妨げになったり怪我等をさせたりすることもなく安全に屋根雪を滑落させて除去することができる除雪性に著しく優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(3)ヘッダ管から複数のヒートパイプ枝管を分岐させているので、ヘッダ管に貫設又は添設された熱源管の長さも短くすることができ、屋根に配設される熱源管の経路が短くなり管摩擦抵抗が小さくなるので、熱媒体を送るポンプは出力の小さなもので済み、ポンプの駆動はわずかなエネルギーで済みランニングコストの小さな屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
As described above, according to the snow melting structure and the snow melting apparatus of the roof and the fence of the present invention, the following advantageous effects can be obtained.
According to the invention of claim 1,
(1) If there is a slight temperature difference, a large amount of heat can be transported from the header pipe to the heat pipe branch pipe in a short time, and the temperature difference between the header pipe and the heat pipe branch pipe can be made almost zero. It is possible to provide a snow melting structure of a roof or a kite that hardly causes temperature spots.
(2) The snow that falls on the roof, etc. is immediately melted by the heat of the heat pipe branch pipe and header pipe, divided into blocks, and slides down from the roof in a soft state before being compacted. Therefore, it is possible to provide a snow melting structure of a roof and a kite that is remarkably excellent in snow removal performance that can safely slide down and remove roof snow without hindering walking or running or causing injury. .
(3) Since a plurality of heat pipe branch pipes are branched from the header pipe, the length of the heat source pipe penetrating or attached to the header pipe can be shortened, and the path of the heat source pipe disposed on the roof This shortens the pipe friction resistance and reduces the pipe frictional resistance. Therefore, the pump for sending the heat medium needs only a small output, and the pump can be driven with little energy.

請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加え、
(1)ヒートパイプの温度斑をさらに少なくすることができ、屋根面に面した雪を斑なく融かすことができる融雪斑の少ない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
According to invention of Claim 2, in addition to the effect of Claim 1,
(1) The temperature spots of the heat pipe can be further reduced, and a snow melting structure of a roof or a kite with less snow melting spots that can melt the snow facing the roof surface without spots can be provided.

請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2の効果に加え、
(1)伝熱面積を大きくすることができ、熱交換効率に優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(2)屋根面板、野路板、瓦棒等の上に安定に設置することができ施工性に優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
According to invention of Claim 3, in addition to the effect of Claim 1 or 2,
(1) A heat transfer area can be increased, and a snow melting structure of a roof or a kite excellent in heat exchange efficiency can be provided.
(2) It is possible to provide a snow melting structure of a roof or a kite that can be stably installed on a roof face plate, a field road plate, a tile rod, etc. and has excellent workability.

請求項4に記載の発明によれば、請求項1乃至3の内いずれか1の効果に加え、
(1)ヒートパイプ枝管及びヘッダ管から屋根面へ確実に熱伝達させることができ融雪斑の少ない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(2)熱分散部材の側面とヒートパイプ枝管やヘッダ管の側壁とを接触させて放熱面積を広くすることができ、屋根面の温度斑を小さくすることができ融雪斑の少ない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(3)ヒートパイプと熱分散部材とを面状のパネルのように取り扱うことができ、屋根面をヒートパイプと熱分散部材の全面で支持できるので、雪の重みで屋根面が変形したり穴が開き易くなるのを防止し耐久性に優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
According to the invention of claim 4, in addition to the effect of any one of claims 1 to 3,
(1) It is possible to reliably transfer heat from the heat pipe branch pipe and the header pipe to the roof surface, and to provide a snow melting structure of a roof or a fence with few snow melting spots.
(2) The side surface of the heat dispersion member and the side wall of the heat pipe branch pipe or the header pipe can be brought into contact with each other to increase the heat radiation area, thereby reducing the temperature spot on the roof surface and reducing the snow melting spot on the roof or roof. The snow melting structure can be provided.
(3) Since the heat pipe and the heat dissipating member can be handled like a planar panel and the roof surface can be supported by the entire surface of the heat pipe and the heat dissipating member, the roof surface is deformed or perforated by the weight of snow. Can be easily opened, and a snow melting structure of a roof and a kite excellent in durability can be provided.

請求項5に記載の発明によれば、
(1)熱媒体を加熱するための特別なエネルギーを必要とせず安全で省エネルギー性に優れた融雪装置を提供することができる。
(2)不凍液を循環させるポンプが停止する不測の事態が発生した場合でも、不凍液が熱源管等の内部で凍結するのを防止することができ、不凍液を再循環させれば直ぐに融雪を再開することができるメンテナンス性に優れた融雪装置を提供することができる。
According to the invention of claim 5,
(1) It is possible to provide a snow melting device that is safe and excellent in energy saving without requiring special energy for heating the heat medium.
(2) Even if an unexpected situation occurs in which the pump that circulates antifreeze liquid stops, it can be prevented that the antifreeze liquid freezes inside the heat source pipe, etc., and if the antifreeze liquid is recirculated, snow melting will resume immediately. It is possible to provide a snow melting device with excellent maintainability.

請求項6に記載の発明によれば、請求項5の効果に加え、
(1)膨張タンクがループ配管内に充填された不凍液の熱膨張・収縮に伴う容積変化を緩衝するので、ループ配管内が不凍液で満たされるため、簡単なポンプを配設して少ない揚程で不凍液を屋根まで上げることができる融雪装置を提供することができる。
According to the invention described in claim 6, in addition to the effect of claim 5,
(1) Since the expansion tank buffers the volume change caused by the thermal expansion / contraction of the antifreeze liquid filled in the loop pipe, the loop pipe is filled with the antifreeze liquid. It is possible to provide a snow melting device that can raise the roof to the roof.

実施の形態1における融雪装置を家屋の屋根に設置した融雪構造を示す一部破断斜視図The partially broken perspective view which shows the snow melting structure which installed the snow melting apparatus in Embodiment 1 in the roof of a house 実施の形態1における融雪装置のヒートパイプの平面図Plan view of heat pipe of snow melting device in embodiment 1 実施の形態1における融雪装置を設置した屋根を垂直方向に切断した屋根の融雪構造の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the snow melting structure of the roof which cut | disconnected the roof which installed the snow melting apparatus in Embodiment 1 in the orthogonal | vertical direction 図3のA−A線における要部断面端面図3 is a cross-sectional end view of the main part taken along line AA in FIG. (a)変形例の熱分散部材の模式斜視図 (b)変形例の熱分散部材の要部断面図(A) Schematic perspective view of heat dispersion member of modification example (b) Main part sectional view of heat dispersion member of modification example 実施の形態2における融雪装置のヒートパイプの平面図Plan view of heat pipe of snow melting device in embodiment 2 実施の形態3における融雪装置のヒートパイプの平面図Plan view of heat pipe of snow melting device in embodiment 3 実施の形態4における融雪装置のヒートパイプを家屋の屋根に設置した融雪構造の屋根材を除いた状態を示す模式斜視図The model perspective view which shows the state except the roof material of the snow melting structure which installed the heat pipe of the snow melting apparatus in Embodiment 4 in the roof of a house

符号の説明Explanation of symbols

1 融雪装置
2,2a,2c,2d ヒートパイプ
3,3a,3b ヘッダ管
4 ヒートパイプ枝管
5 熱源管
6 接続管
7 継手
8 連結管
10 ボアホール
11 ケーシング
12 パイプ
13 輸送管
14 ポンプ
15 分岐管
16 膨張タンク
20,20a 家屋
21 屋根
22 垂木
23 野路板
24 広小舞
26 下地材
27 鼻隠
28,28a 熱分散部材
28b 断熱材
29 屋根材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Snow melting apparatus 2, 2a, 2c, 2d Heat pipe 3, 3a, 3b Header pipe 4 Heat pipe branch pipe 5 Heat source pipe 6 Connection pipe 7 Joint 8 Connection pipe 10 Bore hole 11 Casing 12 Pipe 13 Transport pipe 14 Pump 15 Branch pipe 16 Expansion tank 20, 20a House 21 Roof 22 Rafter 23 Field plate 24 Hiroko Mai 26 Base material 27 Nasal cover 28, 28a Heat distribution member 28b Heat insulation material 29 Roof material

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1における融雪装置を家屋の屋根に設置した屋根の融雪構造を示す一部破断斜視図であり、図2は実施の形態1における融雪装置のヒートパイプの平面図であり、図3は実施の形態1における融雪装置を設置した屋根を垂直方向に切断した屋根の融雪構造の要部断面図であり、図4は図3のA−A線における要部断面端面図であり、図5(a)は熱分散部材の変形例の模式斜視図であり、(b)は変形例の熱分散部材の要部断面図である。
図1において、1は家屋20の切り妻型の屋根21に設置された実施の形態1における融雪装置、2は勾配を有する屋根21の全面に複数並設された融雪装置1のヒートパイプ、5は後述する熱源管、6は熱源管5,5を接続する後述する接続管、7は並設されたヒートパイプ2,2の熱源管5,5に接続された継手、8は継手7に接続され並設されたヒートパイプ2,2の熱源管5,5間を連結する連結管である。
10は地盤中に形成された地中採熱素子のボアホール、11は地下10〜50m程度の深さに打ち込まれたケーシング、12はケーシング内に配設された二重管やU字管等のパイプ、13は図示しない断熱材で被覆されパイプ12と熱源管5,5とを接続しループ配管を形成する輸送管、14はループ配管を形成する輸送管13に配設されたポンプ、15は輸送管13から分岐された分岐管、16は下部が分岐管15に接続され図示しないダイヤフラム等で分岐管15側に熱媒体が収容された密閉式の膨張タンクである。熱源管5,接続管6,連結管8,ボアホール10内のパイプ12,輸送管13,ポンプ14内には、エチレングリコール,プロピレングリコール,酢酸カリウム水溶液等の不凍性の熱媒体(不凍液)が、とぎれることがないように充填されており、熱源管5,接続管6,連結管8,パイプ12,輸送管13,ポンプ14内に充填された熱媒体の膨張・収縮に伴う容積変化を膨張タンク16内の熱媒体で緩衝する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a partially broken perspective view showing a snow melting structure of a roof in which the snow melting device in the first embodiment is installed on the roof of a house, and FIG. 2 is a plan view of a heat pipe of the snow melting device in the first embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the snow melting structure of the roof obtained by vertically cutting the roof on which the snow melting device according to the first embodiment is installed, and FIG. 4 is a cross-sectional end view of the main part taken along line AA in FIG. FIG. 5A is a schematic perspective view of a modified example of the heat dispersion member, and FIG. 5B is a cross-sectional view of a main part of the heat dispersion member of the modification.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a snow melting device in the first embodiment installed on a gable roof 21 of a house 20, and 2 denotes a heat pipe of the snow melting device 1 arranged in parallel on the entire surface of the roof 21 having a slope, 5 Is a heat source pipe to be described later, 6 is a connection pipe to be described later for connecting the heat source pipes 5 and 5, 7 is a joint connected to the heat source pipes 5 and 5 of the heat pipes 2 and 2, and 8 is connected to the joint 7. The connecting pipes connect the heat source pipes 5 and 5 of the heat pipes 2 and 2 arranged side by side.
10 is a borehole of an underground heat collecting element formed in the ground, 11 is a casing driven to a depth of about 10 to 50 m underground, 12 is a double pipe or a U-shaped pipe disposed in the casing, etc. A pipe 13 is covered with a heat insulating material (not shown), connects the pipe 12 and the heat source pipes 5 and 5 to form a loop pipe, 14 is a pump disposed in the transport pipe 13 forming the loop pipe, 15 A branch pipe 16 branched from the transport pipe 13 is a sealed expansion tank whose lower part is connected to the branch pipe 15 and a heat medium is accommodated on the branch pipe 15 side by a diaphragm or the like (not shown). In the heat source pipe 5, the connecting pipe 6, the connecting pipe 8, the pipe 12 in the bore hole 10, the transport pipe 13, and the pump 14, an antifreeze heat medium (antifreeze liquid) such as ethylene glycol, propylene glycol, potassium acetate aqueous solution or the like is present. The heat source pipe 5, the connecting pipe 6, the connecting pipe 8, the pipe 12, the transport pipe 13, and the volume change caused by the expansion / contraction of the heat medium filled in the pump 14 are expanded. Buffer with the heat medium in the tank 16.

図2において、2は−30℃前後まで凍結しない不凍性の作動流体が封入され並設されたヒートパイプ、3,3は略平行に配設された2本のヘッダ管、4は両端部が2本のヘッダ管3,3の各々に連通し略平行に配設された複数のヒートパイプ枝管である。本実施の形態においては、ヘッダ管3,ヒートパイプ枝管4の長手方向に直交する断面が、矩形状の同一の大きさに形成されている。
5はヘッダ管3の長手方向に沿って貫設された熱源管であり、ヘッダ管3の両端部は熱源管5の両端の外周壁で封着されている。6は熱源管5,5の端部間を接続する接続管である。
なお、本実施の形態においてヒートパイプ2は、ヘッダ管3が屋根21の勾配方向に沿って配置され、ヒートパイプ枝管4が屋根21の勾配方向に略直交するように配置されている。なお、ヒートパイプ枝管4は、屋根21の勾配方向に対する角度を60〜90°好ましくは70〜90°の範囲になるように配置することができる。これにより、ヒートパイプ枝管4の熱で融かされた融雪水が屋根材29の上を面状に流れるので、従来のようにヒートパイプ枝管4の周囲の雪だけが融けて軒先まで貫通する雪洞が形成され、雪洞の周囲の雪が屋根の上に残り締め固められて除雪できなくなるのを防止することができる。
また、ボアホール10で加温された熱媒体は、輸送管13内を通って屋根21に設置されたヒートパイプ2の熱源管5の軒側から導入され、屋根21を上り接続管6を通って対向する熱源管5の棟側から下り、継手7,連結管8を通って隣接するヒートパイプ2の熱源管5の棟側から入って屋根21を上り、接続管6を通って対向する熱源管5の棟側から下り、輸送管13を通ってボアホール10に還流される。
In FIG. 2, 2 is a heat pipe in which antifreezing working fluid that does not freeze until around -30 ° C. is enclosed, 3 and 3 are two header pipes arranged substantially in parallel, and 4 are both ends. Are a plurality of heat pipe branch pipes communicating with each of the two header pipes 3 and 3 and arranged substantially in parallel. In the present embodiment, the sections perpendicular to the longitudinal direction of the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 are formed in the same rectangular shape.
Reference numeral 5 denotes a heat source pipe penetrating along the longitudinal direction of the header pipe 3, and both end portions of the header pipe 3 are sealed with outer peripheral walls at both ends of the heat source pipe 5. Reference numeral 6 denotes a connecting pipe for connecting the end portions of the heat source pipes 5 and 5.
In the present embodiment, the heat pipe 2 is arranged such that the header pipe 3 is arranged along the gradient direction of the roof 21 and the heat pipe branch pipe 4 is substantially orthogonal to the gradient direction of the roof 21. In addition, the heat pipe branch pipe 4 can be arrange | positioned so that the angle with respect to the gradient direction of the roof 21 may be in the range of 60-90 degrees, preferably 70-90 degrees. As a result, the snowmelt water melted by the heat of the heat pipe branch pipe 4 flows in a plane on the roof material 29, so that only the snow around the heat pipe branch pipe 4 melts and penetrates to the eaves as in the past. A snow cave is formed, and the snow around the snow cave can be prevented from remaining on the roof and being hardened to prevent snow removal.
Further, the heat medium heated in the bore hole 10 is introduced from the eaves side of the heat source pipe 5 of the heat pipe 2 installed on the roof 21 through the transport pipe 13, and passes through the roof 21 through the upstream connection pipe 6. The heat source pipe 5 descends from the ridge side of the opposing heat source pipe 5, enters the ridge side of the heat source pipe 5 of the adjacent heat pipe 2 through the joint 7 and the connecting pipe 8, rises up the roof 21, and opposes through the connection pipe 6. 5, descends from the ridge side, passes through the transport pipe 13 and is returned to the borehole 10.

図3、図4において、22は屋根21の垂木、23は垂木22の上に配設された野路板、24は軒先で垂木22の上に取り付けられた広小舞、26は合板,アルミニウム製等で板状に形成され野路板23の上面に配置され上面にヒートパイプ2が載置された下地材、27は垂木22,広小舞24の軒先の端面に配設された鼻隠、28は上面がヒートパイプ枝管4及びヘッダ管3の上面と面一乃至はわずかに低くなるようにアルミニウム製等の伝熱性の板状で形成されヒートパイプ枝管4,4とヘッダ管3,3の間に嵌め込まれヒートパイプ枝管4,4とヘッダ管3,3の熱が伝達される熱分散部材、29は鋼製,クラッド鋼製,ステンレス鋼等の合金鋼製、溶融アルミニウム・亜鉛合金メッキ鋼板(ガルバリウム鋼板)、塗装板材等で形成され、屋根21の棟からヒートパイプ2,熱分散部材28の上面に敷設された屋根材である。
図5において、28aはアルミニウム製等の金属製で一面が開口する薄肉で箱状に形成された変形例の熱分散部材、28bはグラスウール,ロックウール等の無機繊維系、ウレタンフォーム,発泡ポリスチレン等の合成樹脂系、木質繊維系等の繊維質等で形成され熱分散部材28aの開口部に嵌装された断熱材である。熱分散部材28aは断熱材28bが嵌装された開口を下地材26側に、平坦面を屋根材29側にして熱分散部材28に代えて配置させることができる。変形例の熱分散部材28aは薄肉の箱状に形成されているので軽量化することができ、また開口部に断熱材28bが嵌装されているので、下地材26側への放熱を少なくすることができ熱損失を減らすことができる。
3 and 4, 22 is a rafter of the roof 21, 23 is a field board disposed on the rafter 22, 24 is a large and small dance attached to the rafter 22 at the eaves, 26 is plywood, made of aluminum The base material on which the heat pipe 2 is placed on the upper surface of the field plate 23 formed in a plate shape, etc. 27 is a nasal cover disposed on the end face of the eaves of the rafters 22 and Hiroko Mai 24, 28 The heat pipe branch pipes 4, 4 and the header pipes 3, 3 are formed in a heat conductive plate shape made of aluminum or the like so that the upper surfaces thereof are flush with or slightly lower than the upper surfaces of the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3. The heat dissipating member is inserted between the heat pipe branch pipes 4, 4 and the header pipes 3, 3 to transmit heat, 29 is made of steel, clad steel, alloy steel such as stainless steel, molten aluminum / zinc composite Formed with gold-plated steel sheet (galvalume steel sheet), painted plate material, etc. , The heat pipe 2 from the ridge of the roof 21, a roofing material laid on the upper surface of the heat spreader 28.
In FIG. 5, 28a is a heat dispersion member of a modified example made of a metal such as aluminum and having a thin-walled one side opening, and 28b is an inorganic fiber system such as glass wool or rock wool, urethane foam, expanded polystyrene, etc. This is a heat insulating material formed of fiber such as synthetic resin or wood fiber and fitted in the opening of the heat dispersion member 28a. The heat dispersion member 28a can be arranged in place of the heat dispersion member 28 with the opening in which the heat insulating material 28b is fitted on the base material 26 side and the flat surface on the roof material 29 side. Since the heat dissipating member 28a of the modified example is formed in a thin box shape, it can be reduced in weight, and since the heat insulating material 28b is fitted in the opening, heat radiation to the base material 26 side is reduced. Can reduce heat loss.

以上のように構成された本発明の実施の形態1における融雪構造及び融雪装置について、以下その使用方法を説明する。
ボアホール10のパイプ12内の熱媒体は約15〜17℃前後の地中熱によって13℃程度に加温される。加温されたパイプ12内の熱媒体(不凍液)を、輸送管13に配設されたポンプ14を駆動して、輸送管13から屋根21に設置されたヒートパイプ2の熱源管5の棟側に導入する。熱媒体は熱源管5の軒側から導入され、屋根21を上り接続管6を通って対向する熱源管5の棟側から下り、継手7,連結管8を通って隣接するヒートパイプ2の熱源管5の棟側から入って屋根21を上り、接続管6を通って対向する熱源管5の棟側から下り、輸送管13を通ってボアホール10のパイプ12へ還流されてループ配管内を循環する。ヒートパイプ2内の凝縮した作動流体は重力でヘッダ管3の軒側に流下し易いため、まず一方のヘッダ管3の軒側を熱媒体で加熱することで、熱媒体の保有する熱が一方のヘッダ管3に与えられてヘッダ管3内の作動流体がヒートパイプ枝管4及び他方のヘッダ管3に向かって蒸発するようになる。作動流体の蒸気はヒートパイプ枝管4内を拡散し凝縮して凝縮熱を放出し、ヒートパイプ枝管4の壁を通じて熱分散部材28及び屋根材29へ放熱する。一方のヘッダ管3の熱源管5を流れた熱媒体は、次に他方のヘッダ管3の熱源管5に棟側から入り、他方のヘッダ管3内の作動流体を蒸発させる。これを繰り返し、熱交換し凝縮した作動流体はヘッダ管3へ還流され、屋根材29は表面に積もった雪に放熱して融雪する。融雪では、始めに温度の高いヒートパイプ枝管4とヘッダ管3の上の屋根材29に積もった雪が融かされ、融雪水は屋根勾配に沿って屋根材29の表面を流れるので、ヒートパイプ枝管4,4とヘッダ管3,3とで囲まれた範囲の屋根材29に積もった雪の下面が融雪水によって融かされる。ヒートパイプ枝管4とヘッダ管3の上の屋根雪は早く融けるので、屋根雪はヒートパイプ枝管4,4とヘッダ管3,3で切り出されたような四角形状の複数のブロック状に分割される。そして、屋根雪を重力に逆らって上部で支えていた引張力が切れて各ブロックが自由になり、それぞれが滑り出して滑落するので、屋根雪を除去することができる。
About the snow melting structure and the snow melting apparatus in Embodiment 1 of this invention comprised as mentioned above, the usage method is demonstrated below.
The heat medium in the pipe 12 of the bore hole 10 is heated to about 13 ° C. by underground heat of about 15 to 17 ° C. The heating medium (antifreeze) in the heated pipe 12 is driven by the pump 14 disposed in the transport pipe 13, and the building side of the heat source pipe 5 of the heat pipe 2 installed on the roof 21 from the transport pipe 13. To introduce. The heat medium is introduced from the eaves side of the heat source pipe 5, descends the roof 21 from the ridge side of the opposing heat source pipe 5 through the up connecting pipe 6, passes through the joint 7, the connecting pipe 8, and the heat source of the adjacent heat pipe 2. Enters from the ridge side of the pipe 5, goes up the roof 21, goes down from the ridge side of the opposing heat source pipe 5 through the connection pipe 6, returns to the pipe 12 of the borehole 10 through the transport pipe 13, and circulates in the loop pipe To do. Since the condensed working fluid in the heat pipe 2 easily flows down to the eave side of the header pipe 3 due to gravity, first, the heat held by the heat medium is increased by heating the eave side of one header pipe 3 with the heat medium. The working fluid in the header pipe 3 evaporates toward the heat pipe branch pipe 4 and the other header pipe 3. The working fluid vapor diffuses and condenses in the heat pipe branch pipe 4 to release condensation heat, and dissipates heat to the heat distribution member 28 and the roof material 29 through the wall of the heat pipe branch pipe 4. The heat medium that has flowed through the heat source pipe 5 of one header pipe 3 then enters the heat source pipe 5 of the other header pipe 3 from the ridge side, and evaporates the working fluid in the other header pipe 3. This operation is repeated, and the working fluid condensed by heat exchange is returned to the header pipe 3, and the roof material 29 dissipates heat to the snow accumulated on the surface and melts the snow. In snow melting, first, the snow accumulated on the roof material 29 on the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 having a high temperature is melted, and the snow melting water flows on the surface of the roof material 29 along the roof gradient. The lower surface of the snow piled on the roof material 29 in the range surrounded by the branch pipes 4 and 4 and the header pipes 3 and 3 is melted by the snow melting water. Since the roof snow on the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 melts quickly, the roof snow is divided into a plurality of rectangular blocks cut out by the heat pipe branch pipes 4, 4 and the header pipes 3, 3. Is done. And the tensile force which supported the roof snow against gravity against the upper part is cut and each block becomes free, and each slides out and slides down, so the roof snow can be removed.

以上のように、本発明の実施の形態1における屋根の融雪構造は構成されているので、以下のような作用が得られる。
(1)ヒートパイプ枝管4の両端部が、略平行に配設された2本のヘッダ管3,3の各々に連通しており、熱媒体が一方のヘッダ管3の熱源管5から他方のヘッダ管3の熱源管5に流されて、双方のヘッダ管3内の作動流体を蒸発させるので、ヘッダ管内の作動流体の蒸発とヒートパイプ枝管での凝縮に伴う潜熱の授受による熱の放出が、2本のヘッダ管3,3の各々で行われるので、ヒートパイプ2の温度斑を少なくすることができ、屋根材29に面した雪を斑なく融かすことができる。
(2)屋根材29に降った雪は、積もると直ちにヒートパイプ枝管4とヘッダ管3の熱で融かされてブロック状に分割され、締め固まる前の柔らかな状態のうちに屋根21から滑落していくため、人の歩行や車の走行の妨げになった歩行者に怪我等をさせたりすることもなく安全に屋根雪を滑落させて除去することができ除雪性に著しく優れる。
(3)ヘッダ管3及びヒートパイプ枝管4が矩形状の断面を有しているので、ヘッダ管3とヒートパイプ枝管4の外周の4面を平らにすることができ、屋根材29との伝熱面積を大きくすることができる。また、アルミニウム製等で形成された熱分散部材28をヒートパイプ枝管4の間に嵌め込んで、熱分散部材28の側面とヒートパイプ枝管4及びヘッダ管3の側壁とを面接触させて接触面積を広くすることができ熱交換効率を高めることができる。また、ヘッダ管3及びヒートパイプ枝管4の底面が平らに形成されるので、下地材26の上に安定に設置することができ施工性に優れる。
(4)上面がヒートパイプ枝管4及びヘッダ管3の上面と面一乃至はわずかに低く形成され、ヒートパイプ枝管4,4及びヘッダ管3,3の間に配設された熱分散部材28を備えているので、ヒートパイプ枝管4及びヘッダ管3から屋根材29へ確実に熱伝達させることができる。
(5)熱分散部材28の側面とヒートパイプ枝管4やヘッダ管3の側壁とを接触させて、ヒートパイプ枝管4やヘッダ管3の熱を熱分散部材28に伝達し放熱面積を広くすることができ、屋根材29の温度斑を小さくすることができる。
(6)ヒートパイプ枝管4及びヘッダ管3の上面と熱分散部材28の上面とが略面一に形成されるため、屋根材29をヒートパイプ2と熱分散部材28の全面で支持できるので、雪の重みで屋根材29が変形するのを防止できる。また、屋根材29の上に積もった雪の重みで、屋根材29がヒートパイプ枝管4,ヘッダ管3,熱分散部材28に密着するようになり熱伝達が良くなり雪を確実に融かすことができる。
(7)屋根材29の軒先の先端がヒートパイプ枝管4やヘッダ管3で温められるので、氷柱ができるのを防止できる。
As described above, since the snow melting structure of the roof according to Embodiment 1 of the present invention is configured, the following operation is obtained.
(1) Both ends of the heat pipe branch pipe 4 communicate with each of the two header pipes 3 and 3 arranged substantially in parallel, and the heat medium is transferred from the heat source pipe 5 of one header pipe 3 to the other. Since the working fluid in both header pipes 3 is evaporated to flow through the heat source pipe 5 of the header pipe 3, the heat generated by the transfer of latent heat accompanying the evaporation of the working fluid in the header pipe and the condensation in the heat pipe branch pipe Since the discharge is performed in each of the two header pipes 3 and 3, the temperature spots of the heat pipe 2 can be reduced, and the snow facing the roof material 29 can be melted without spots.
(2) The snow that has fallen on the roof material 29 is immediately melted by the heat of the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 and divided into blocks, and from the roof 21 in a soft state before being compacted. Since it slides down, the roof snow can be safely slid down and removed without causing injuries to pedestrians who have hindered human walking or vehicle travel, and the snow removal performance is remarkably excellent.
(3) Since the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 have a rectangular cross section, the four outer peripheral surfaces of the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 can be flattened. The heat transfer area can be increased. Further, the heat dispersion member 28 made of aluminum or the like is fitted between the heat pipe branch pipes 4 so that the side surfaces of the heat dispersion member 28 and the side walls of the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 are brought into surface contact. The contact area can be increased and the heat exchange efficiency can be increased. Further, since the bottom surfaces of the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 are formed flat, the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 can be stably installed on the base material 26 and have excellent workability.
(4) A heat dispersive member disposed between the heat pipe branch pipes 4 and 4 and the header pipes 3 and 3 and having an upper surface flush with or slightly lower than the upper surfaces of the heat pipe branch pipes 4 and the header pipes 3 28 is provided, heat can be reliably transferred from the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 to the roof material 29.
(5) The side surface of the heat dispersion member 28 and the side wall of the heat pipe branch pipe 4 or the header pipe 3 are brought into contact with each other to transmit heat of the heat pipe branch pipe 4 or the header pipe 3 to the heat dispersion member 28 to widen the heat radiation area. The temperature spots of the roof material 29 can be reduced.
(6) Since the upper surfaces of the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 and the upper surface of the heat dissipating member 28 are substantially flush, the roof material 29 can be supported by the entire surface of the heat pipe 2 and the heat dispersing member 28. The roof material 29 can be prevented from being deformed by the weight of snow. In addition, the weight of the snow accumulated on the roofing material 29 causes the roofing material 29 to come into close contact with the heat pipe branch pipe 4, the header pipe 3, and the heat dispersion member 28, improving heat transfer and reliably melting the snow. be able to.
(7) Since the front end of the eaves of the roof material 29 is warmed by the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3, it is possible to prevent the formation of ice pillars.

また、本発明の実施の形態1における融雪装置によれば、以下のような作用が得られる。
(1)ヒートパイプ枝管4の両端部が、略平行に配設された2本のヘッダ管3,3の各々に連通しているので、ヘッダ管内の作動流体の蒸発とヒートパイプ枝管での凝縮に伴う潜熱の授受による熱の放出が2本のヘッダ管3,3の各々で行われ、ヒートパイプ2の温度斑を少なくすることができ設置面を斑なく融雪できる。
(2)地中熱を利用してボアホール10で熱媒体を加温し、この熱媒体を循環させるので、ヒートパイプ2や屋根材29を2℃程度に加温して融雪に利用でき、熱媒体を加熱するための特別なエネルギーを必要とせず安全で省エネルギー性に優れる。
(3)熱源管5,接続管6,ボアホール10内のパイプ12,輸送管13,ポンプ14内に不凍性の熱媒体がとぎれることがないように充填されているので、簡単なポンプ14の小さな駆動力で、ループ配管内の熱媒体をボアホール10から屋根21まで上げることができ省エネルギー性に優れる。
(4)輸送管13から分岐された分岐管15に膨張タンク16が接続されているので、熱源管5,接続管6,連結管8,パイプ12,輸送管13,ポンプ14内に充填された熱媒体の膨張・収縮に伴う容積変化を膨張タンク16内の熱媒体で緩衝し、熱源管5,接続管6,連結管8,パイプ12,輸送管13,ポンプ14内に、熱媒体をとぎれることがないように充填させることができる。
Moreover, according to the snow melting apparatus in Embodiment 1 of this invention, the following effects are acquired.
(1) Since both end portions of the heat pipe branch pipe 4 communicate with each of the two header pipes 3 and 3 arranged substantially in parallel, evaporation of the working fluid in the header pipe and the heat pipe branch pipe Heat is released by the transfer of latent heat accompanying the condensation of each of the two header pipes 3 and 3, so that the temperature spots of the heat pipe 2 can be reduced and snow can be melted on the installation surface without spots.
(2) Since the heat medium is heated in the borehole 10 using geothermal heat and this heat medium is circulated, the heat pipe 2 and the roofing material 29 can be heated to about 2 ° C. and used for melting snow, It does not require special energy for heating the medium and is safe and excellent in energy saving.
(3) Since the heat source pipe 5, the connecting pipe 6, the pipe 12, the transport pipe 13 and the pump 14 in the bore hole 10 are filled so that the antifreeze heat medium is not interrupted, the simple pump 14 With a small driving force, the heat medium in the loop pipe can be raised from the borehole 10 to the roof 21 and is excellent in energy saving.
(4) Since the expansion tank 16 is connected to the branch pipe 15 branched from the transport pipe 13, the heat source pipe 5, the connection pipe 6, the connecting pipe 8, the pipe 12, the transport pipe 13, and the pump 14 are filled. The volume change accompanying expansion / contraction of the heat medium is buffered by the heat medium in the expansion tank 16, and the heat medium is interrupted in the heat source pipe 5, connection pipe 6, connection pipe 8, pipe 12, transport pipe 13, and pump 14. It can be filled so that nothing happens.

ここで、本実施の形態においては、新設の屋根21にヒートパイプ2を設置する場合について説明したが、既設の鋼板ぶき等の屋根にヒートパイプ2を設置する場合もある。この場合は、鋼板等の屋根材の表面に下地材26を配置して、本実施の形態と同様にヒートパイプ2を設置することができる。また、屋根の勾配方向に沿って瓦棒が形成されている場合は、瓦棒の上や瓦棒の間に瓦棒の高さと略同じ高さのスペーサを配置し、スペーサとスペーサの間に下地材26を架設して、本実施の形態と同様にヒートパイプ2を設置する。また直接、瓦棒の上に下地材26を架設し、その上にヒートパイプ2を設置する場合もある。
また、下地材26の上に熱分散部材28を別々に設置する場合について説明したが、下地材26と熱分散部材28とをアルミニウム製等の金属製やコンクリート等で一体に形成し、一体形成された窪みにヒートパイプ2のヘッダ管3及びヒートパイプ枝管4を嵌合させる場合もある。これにより、施工性を高めることができるという作用が得られる。
また、融けた屋根雪が滑り落ちるのを妨げる凸起等を屋根21の屋根面に設けて、屋根21の上で融かす屋根雪の量を多くすることもできる。
また、風呂の残り湯や工場や家庭からの排水の排熱を利用して、ループ配管内を流れる不凍液を加温することもできる。この場合は、ポンプ14の下流側の輸送管13にジャケットを配設して、排水をジャケットに導入し輸送管13の管壁を通じてジャケット内の排水と不凍液との熱交換を行い、排水の排熱で不凍液を加温する。これにより、一時的に不凍液の温度を上げて、排熱で屋根雪を融かすことができ排熱の有効利用ができる。
Here, although the case where the heat pipe 2 is installed on the newly installed roof 21 has been described in the present embodiment, the heat pipe 2 may be installed on a roof such as an existing steel sheet roof. In this case, the base material 26 can be disposed on the surface of a roof material such as a steel plate, and the heat pipe 2 can be installed in the same manner as in the present embodiment. In addition, when a tile is formed along the roof gradient direction, a spacer having a height substantially the same as the height of the tile is placed on or between the tiles, and between the spacers. The base material 26 is installed, and the heat pipe 2 is installed as in the present embodiment. In some cases, the base material 26 is installed directly on the roof bar, and the heat pipe 2 is installed thereon.
Moreover, although the case where the heat dispersion member 28 is separately installed on the base material 26 has been described, the base material 26 and the heat dispersion member 28 are integrally formed of metal such as aluminum or concrete, and are integrally formed. In some cases, the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 of the heat pipe 2 are fitted into the hollow. Thereby, the effect | action that workability can be improved is acquired.
In addition, the amount of roof snow to be melted on the roof 21 can be increased by providing protrusions or the like on the roof surface of the roof 21 that prevent the melted roof snow from sliding down.
In addition, it is possible to heat the antifreeze flowing through the loop pipe by using the remaining heat of the bath or the waste heat from the factory or household. In this case, a jacket is provided in the transport pipe 13 on the downstream side of the pump 14, and the waste water is introduced into the jacket, and heat is exchanged between the waste water in the jacket and the antifreeze liquid through the pipe wall of the transport pipe 13. Heat the antifreeze with heat. As a result, the temperature of the antifreeze liquid can be temporarily raised, and the roof snow can be melted by exhaust heat, so that the exhaust heat can be effectively used.

(実施の形態2)
図6は実施の形態2における融雪装置のヒートパイプの平面図である。なお、実施の形態1と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、2aは実施の形態2における融雪装置のヒートパイプ、4aは一端がヘッダ管3に連通し略平行に配設された複数のヒートパイプ枝管、5aはヘッダ管3の長手方向に添設されヘッダ管3と略同一の厚さに形成された熱源管である。
以上のように構成された実施の形態2における融雪装置のヒートパイプ2aは、ヘッダ管3が屋根21の勾配方向に沿って配置され、ヒートパイプ枝管4aが屋根21の勾配方向に略直交するように配置されて実施の形態1と同様に施工される。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a plan view of a heat pipe of the snow melting device in the second embodiment. In addition, the same thing as Embodiment 1 attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
In the figure, 2a is a heat pipe of the snow melting device in the second embodiment, 4a is a plurality of heat pipe branch pipes, one end of which is connected to the header pipe 3 and arranged substantially in parallel, and 5a is attached in the longitudinal direction of the header pipe 3. It is a heat source pipe that is provided and formed to have substantially the same thickness as the header pipe 3.
In the heat pipe 2a of the snow melting apparatus in the second embodiment configured as described above, the header pipe 3 is disposed along the gradient direction of the roof 21, and the heat pipe branch pipe 4a is substantially orthogonal to the gradient direction of the roof 21. It arrange | positions like this and it constructs similarly to Embodiment 1.

以上のように、本発明の実施の形態2における融雪装置のヒートパイプは構成されているので、実施の形態1に記載した作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)1本のヘッダ管3にヒートパイプ枝管4aの一端が連通しておりコンパクト化できるので、屋根21が小さな場合等、熱媒体の循環経路を簡略化させることができ施工性を高めることができる。
(2)ヘッダ管3と略同一の厚さに形成された熱源管5aを備えているので、熱源管5aの管壁を通じて熱媒体と屋根材29とを直接熱交換させることができ、融雪効率を高めることができる。
As described above, since the heat pipe of the snow melting device in the second embodiment of the present invention is configured, the following operation is obtained in addition to the operation described in the first embodiment.
(1) Since one end of the heat pipe branch pipe 4a communicates with one header pipe 3 and can be made compact, when the roof 21 is small, the circulation path of the heat medium can be simplified and the workability is improved. be able to.
(2) Since the heat source pipe 5a formed to have substantially the same thickness as the header pipe 3 is provided, it is possible to directly exchange heat between the heat medium and the roof material 29 through the pipe wall of the heat source pipe 5a, and the snow melting efficiency Can be increased.

(実施の形態3)
図7は実施の形態3における融雪装置のヒートパイプの平面図である。なお、実施の形態1と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、2bは実施の形態3における融雪装置のヒートパイプ、4bは一端がヘッダ管3に連通し略平行に配設された複数のヒートパイプ枝管、4cはヒートパイプ枝管4bの他端に連通した均圧管である。
以上のように構成された実施の形態3における融雪装置のヒートパイプ2bは、ヘッダ管3が屋根21の勾配方向に沿って配置され、ヒートパイプ枝管4bが屋根21の勾配方向に略直交するように配置されて実施の形態1と同様に施工される。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a plan view of a heat pipe of the snow melting device in the third embodiment. In addition, the same thing as Embodiment 1 attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
In the figure, 2b is a heat pipe of the snow melting device in the third embodiment, 4b is a plurality of heat pipe branch pipes having one end communicating with the header pipe 3 and arranged substantially in parallel, and 4c is the other end of the heat pipe branch pipe 4b. It is a pressure equalizing pipe communicating with the.
In the heat pipe 2b of the snow melting apparatus in the third embodiment configured as described above, the header pipe 3 is arranged along the gradient direction of the roof 21 and the heat pipe branch pipe 4b is substantially orthogonal to the gradient direction of the roof 21. It arrange | positions like this and it constructs similarly to Embodiment 1.

以上のように、本発明の実施の形態3における融雪装置のヒートパイプは構成されているので、実施の形態1に記載した作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)1本のヘッダ管3にヒートパイプ枝管4bの一端が連通しておりコンパクト化できるので、屋根21が小さな場合等、熱媒体の循環経路を簡略化させることができ施工性を高めることができる。
(2)ヒートパイプ枝管4bの他端に均圧管4cが連通しているので、ヒートパイプ枝管4b内の圧力を均一化でき温度斑を少なくすることができる。
As described above, since the heat pipe of the snow melting device in the third embodiment of the present invention is configured, the following operation is obtained in addition to the operation described in the first embodiment.
(1) Since one end of the heat pipe branch pipe 4b communicates with one header pipe 3 and can be made compact, the circulation path of the heat medium can be simplified and the workability can be improved when the roof 21 is small. be able to.
(2) Since the pressure equalizing pipe 4c communicates with the other end of the heat pipe branch pipe 4b, the pressure in the heat pipe branch pipe 4b can be made uniform, and temperature spots can be reduced.

(実施の形態4)
図8は実施の形態4における融雪装置のヒートパイプを家屋の屋根に設置した融雪構造の屋根材を除いた状態を示す模式斜視図である。なお、実施の形態1で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、2cは寄せ棟型の家屋20aの屋根に配置された実施の形態4における融雪装置のヒートパイプ、3a,3aは棟側に向かって両方が暫時内側に窄められ間隔が暫時狭められたヘッダ管である。
2dは家屋20aの屋根に配置された実施の形態4における変形例の融雪装置のヒートパイプ、3b,3bは軒側に向かって片方が暫時内側に窄められ間隔が暫時狭められたヘッダ管である。ヒートパイプ2aのヘッダ管3a,3a、ヒートパイプ2bのヘッダ管3b,3bには、略平行に配設された複数のヒートパイプ枝管4が両端部で連通しており、ヒートパイプ枝管4は屋根の勾配方向と略直交し、屋根21の勾配方向に対して60〜90°好ましくは70〜90°の角度で交わるように配置されている。
以上のように実施の形態4における融雪装置のヒートパイプは構成されているので、屋根の形に応じて屋根の全面に自在に配置することができ、屋根の全面の雪を融かして除去することができる。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a state in which a snow melting structure roof material in which the heat pipe of the snow melting device in the fourth embodiment is installed on the roof of a house is removed. In addition, the thing similar to what was demonstrated in Embodiment 1 attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
In the figure, 2c is the heat pipe of the snow melting device in the fourth embodiment, which is arranged on the roof of the close-up type house 20a, and 3a, 3a are both narrowed inward toward the ridge side and the interval is temporarily narrowed. Header pipe.
2d is a heat pipe of the snow melting device of the modified example in Embodiment 4 arranged on the roof of the house 20a, and 3b and 3b are header pipes in which one side is narrowed to the inside for a while and the interval is narrowed for a while. is there. The header pipes 3a and 3a of the heat pipe 2a and the header pipes 3b and 3b of the heat pipe 2b are connected to a plurality of heat pipe branch pipes 4 arranged substantially in parallel at both ends. Is substantially orthogonal to the slope direction of the roof, and is arranged so as to intersect with the slope direction of the roof 21 at an angle of 60 to 90 °, preferably 70 to 90 °.
As described above, since the heat pipe of the snow melting device in the fourth embodiment is configured, it can be arranged freely on the entire surface of the roof according to the shape of the roof, and the snow on the entire surface of the roof is melted and removed. can do.

なお、実施の形態1乃至4では屋根の融雪構造について説明したが、同様に、雁木等の庇にも実施の形態1乃至4で説明した融雪装置を設置することで、庇の融雪構造を提供することができる。   In addition, although the snow melting structure of the roof was demonstrated in Embodiment 1 thru | or 4, similarly, the snow melting structure of a fence is provided by installing the snow melting apparatus demonstrated in Embodiment 1 thru | or 4 also in fences, such as a persimmon. can do.

本発明は、屋根や雁木等の庇に積もった雪を融かして除去する屋根や庇の融雪構造及び融雪装置に関し、締め固まる前の柔らかな状態のうちに融かして屋根や庇から滑落させることができ、歩行や走行の妨げになったり怪我等をさせたりすることもなく安全に全面の屋根雪を斑なく除去することができ除雪性に著しく優れる屋根や庇の融雪構造を提供することができ、また、温度斑が小さく設置面の雪を斑なく除去することができるとともに、省エネルギー性に優れランニングコストの小さな融雪装置を提供することができる。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a snow melting structure and a snow melting device for a roof and a fence that melt and remove snow accumulated on a fence such as a roof and a persimmon and relates to a snow melting device that melts in a soft state before being compacted. Providing a snow melting structure for roofs and reeds that can slide down and can remove snow on the entire surface safely without hindering walking or running or causing injuries, etc. In addition, it is possible to provide a snow melting device that has small temperature spots and can remove snow on the installation surface without spots, and has excellent energy saving performance and low running cost.

【0003】
は融雪できなくなるという課題を有していた。
[0004]
本発明は上記従来の課題を解決するもので、締め固まる前の柔らかな状態のうちに融かして屋根や庇から滑落させることができ、歩行や走行の妨げになったり怪我等をさせたりすることもなく安全に全面の屋根雪を斑なく除去することができ除雪性に著しく優れる屋根や庇の融雪構造を提供することを目的とする。
また、本発明は、温度斑が小さく設置面の雪を斑なく除去することができるとともに、省エネルギー性に優れランニングコストの小さな融雪装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0005]
上記従来の課題を解決するために本発明の屋根や庇の融雪構造及び融雪装置は、以下の構成を有している。
本発明の請求項1に記載の屋根や庇の融雪構造は、屋根や庇に配置されたヒートパイプを備えた屋根や庇の融雪構造であって、前記ヒートパイプが、熱源管が添設若しくは貫設され間隔をあけて配設された2本のヘッダ管と、各々の両端部が前記ヘッダ管の各々に連通し前記ヘッダ管から分岐して複数の略平行に配設され屋根や庇の勾配方向と略直交して配置されたヒートパイプ枝管と、前記熱源管の端部間に接続された接続管と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
(1)ヘッダ管と、ヘッダ管から分岐した複数のヒートパイプ枝管と、を備えたヒートパイプを配置しているので、熱源管に熱媒体を流してヘッダ管に熱を伝えると、ヘッダ管内の作動流体が蒸発し多量の蒸発の潜熱を熱源管から吸収する。蒸発した蒸気はヒートパイプ枝管の各々で凝縮し凝縮熱を放出する。ヘッダ管とヒートパイプ枝管の各々との間に生じた蒸気の圧力勾配によって、ヘッダ管から分岐した各々のヒートパイプ枝管に短時間で熱が運ばれるので、ヘッダ管とヒートパイプ枝管との温度差をほとんど無くすことができる。
(2)複数の略平行に配設されたヒートパイプ枝管が、屋根や庇の勾配方向と略直交して配置されているので、始めに、温度の高いヒートパイプ枝管とヘッダ管の上の屋根面に積もった雪が融かされ、融雪水は屋根勾配に沿って屋根面を流れるので、ヒートパイプ枝管の間の屋根面に積もった雪の下面が融雪水によって融かされる。ヒー
[0003]
Had the problem of being unable to melt snow.
[0004]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and it can be melted in a soft state before being compacted and slid down from a roof or a fence, obstructing walking or running or causing injury. An object of the present invention is to provide a snow melting structure of a roof or a kite that can remove snow on the entire surface safely without any spots and has excellent snow removal performance.
Another object of the present invention is to provide a snow melting device that has small temperature spots and can remove snow on the installation surface without spots, and has excellent energy saving and low running cost.
Means for Solving the Problems [0005]
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the snow melting structure and the snow melting apparatus for roofs and fences of the present invention have the following configurations.
The snow melting structure of a roof or a fence according to claim 1 of the present invention is a snow melting structure of a roof or a fence provided with a heat pipe arranged on the roof or the fence, and the heat pipe is attached to a heat source pipe or Two header pipes that are provided and spaced apart from each other, and both end portions thereof communicate with each of the header pipes and branch off from the header pipe, and are arranged in a plurality of substantially parallel directions. The heat pipe branch pipe arranged substantially orthogonal to the gradient direction and a connection pipe connected between the end portions of the heat source pipe are provided.
With this configuration, the following effects can be obtained.
(1) Since a heat pipe having a header pipe and a plurality of heat pipe branch pipes branched from the header pipe is arranged, if a heat medium is passed through the heat source pipe to transfer heat to the header pipe, The working fluid evaporates and absorbs a large amount of latent heat of evaporation from the heat source tube. The evaporated vapor is condensed in each of the heat pipe branch pipes to release the heat of condensation. Since the heat pressure is transferred to each heat pipe branch branched from the header pipe by the pressure gradient of the steam generated between the header pipe and each of the heat pipe branch pipe, the header pipe and the heat pipe branch pipe The temperature difference can be almost eliminated.
(2) Since a plurality of heat pipe branch pipes arranged substantially in parallel are arranged substantially orthogonal to the gradient direction of the roof or fence, first, on top of the heat pipe branch pipe and header pipe having a high temperature Since the snow accumulated on the roof surface is melted and the snowmelt water flows along the roof surface along the roof gradient, the lower surface of the snow accumulated on the roof surface between the heat pipe branch pipes is melted by the snowmelt water. He

【0004】
トパイプ枝管とヘッダ管の上の屋根雪は早く融けるので、屋根雪はヒートパイプ枝管とヘッダ管で切り出されたような四角形状の複数のブロック状に分割される。そして、屋根雪を重力に逆らって上部で支えていた引張力が切れて各ブロックが自由になり、それぞれが滑り出して滑落するので、屋根雪を除去することができる。なお、屋根に降った雪は積もると直ちに融かされてブロック状に分割され、締め固まる前に屋根から滑落していくため、屋根から落下する雪は通常の降雪と大差ない程度の柔らかさなので、人の歩行や車の走行の妨げになることはなく人に怪我等をさせるおそれもない。
(3)複数のヒートパイプ枝管を、屋根や庇の設置面を広くカバーするようにヘッダ管から分岐させているので、ヘッダ管の長さが短くても屋根や庇の広い面積をヒートパイプ枝管で加温できるため、ヘッダ管を短くすることができる。このため、ヘッダ管に貫設又は添設された熱源管の長さも短くすることができ、屋根に配設される熱源管の経路が短くなり管摩擦抵抗が小さくなるので、熱媒体を送るポンプは出力の小さなもので済み、ポンプの駆動はわずかなエネルギーで済みランニングコストを低下させることができる。
(4)ヒートパイプ内の凝縮した作動流体は重力でヘッダ管の軒側に流下し易いため、まず一方のヘッダ管の軒側を熱媒体で加熱することで、熱媒体の保有する熱が一方のヘッダ管に与えられてヘッダ管内の作動流体がヒートパイプ枝管及び他方のヘッダ管に向かって蒸発するようになる。ヒートパイプ枝管の各々の両端部が、2本のヘッダ管の各々に連通しているので、ヘッダ管の熱源管に熱媒体を流してヘッダ管に熱を伝えると、ヘッダ管内の作動流体の蒸発とヒートパイプ枝管での凝縮に伴う潜熱の授受により熱を放出するが、この熱の授受が2本のヘッダ管の各々で行われるので、ヒートパイプの温度斑をさらに少なくすることができ、屋根面に面した雪をさらに斑なく融かすことができる。
[0006]
ここで、ヒートパイプとしては、略平行に配設した複数のヒートパイプ枝管の片側にヘッダ管を配設したもの、ヘッダ部を中心に左右にヒートパイプ枝管を配設したもの、ヒートパイプ枝管の両側にヘッダ管を配設したもの等を用いることができる。
ヘッダ管やヒートパイプ枝管の内壁の全部又は一部に所定の厚さや深さを有するウィックを設けることができる。ウィックとしては、焼結金属,金網,金属繊維,ガラス繊維,多数の細い溝等が用いられる。ウィックを設けることで、ヘッダ管がヒートパイプ枝管より高い位置に配置された場合でも、ヒートパイプ枝管で凝縮した作動流体を、毛細管現象を利用してヘッダ管まで戻して蒸発させることができドライアウトが発生するのを防止できる。
[0007]
ヘッダ管やヒートパイプ枝管は、屋根面への伝熱面積を広げるため、上面が平らになるように、ヘッダ管やヒートパイプ枝管の長手方向に直交する断面を略方形状、略矩形状、略三角状、略長円状、略半円状に形成するのが好ましい。なお、断面が略円形状のヘッダ管やヒートパイプ枝管を用いる場合は、上面に平板を溶接等で固着
[0004]
Since the roof snow on the top pipe branch pipe and the header pipe melts quickly, the roof snow is divided into a plurality of rectangular blocks cut out by the heat pipe branch pipe and the header pipe. And the tensile force which supported the roof snow against gravity against the upper part is cut and each block becomes free, and each slides out and slides down, so the roof snow can be removed. The snow that falls on the roof is immediately melted and divided into blocks, and then slides down from the roof before it is compacted. In addition, it does not hinder people from walking or driving, and there is no risk of injury to people.
(3) Since a plurality of heat pipe branch pipes are branched from the header pipe so as to cover the installation surface of the roof or fence widely, even if the header pipe length is short, a large area of the roof or fence is used for the heat pipe. Since it can heat with a branch pipe, a header pipe | tube can be shortened. For this reason, the length of the heat source pipe penetrating or attached to the header pipe can be shortened, the path of the heat source pipe disposed on the roof is shortened, and the pipe friction resistance is reduced. Requires only a small output, and requires little energy to drive the pump, reducing running costs.
(4) Since the condensed working fluid in the heat pipe tends to flow down to the eave side of the header pipe due to gravity, first, the heat held by the heat medium is increased by heating the eave side of one header pipe with the heat medium. The working fluid in the header pipe evaporates toward the heat pipe branch pipe and the other header pipe. Since both ends of each of the heat pipe branch pipes communicate with each of the two header pipes, when a heat medium is passed through the heat source pipe of the header pipe and heat is transferred to the header pipe, the working fluid in the header pipe Heat is released by the transfer of latent heat that accompanies evaporation and condensation in the heat pipe branch pipe, but since this heat transfer is performed in each of the two header pipes, the temperature spots of the heat pipe can be further reduced. The snow facing the roof surface can be melted even more.
[0006]
Here, as the heat pipe, a header pipe is provided on one side of a plurality of heat pipe branch pipes arranged substantially in parallel, a heat pipe branch pipe is provided on the left and right around the header portion, a heat pipe The thing etc. which arrange | positioned the header pipe | tube on the both sides of a branch pipe can be used.
A wick having a predetermined thickness or depth can be provided on all or part of the inner wall of the header pipe or the heat pipe branch pipe. As the wick, sintered metal, wire mesh, metal fiber, glass fiber, and many thin grooves are used. By providing a wick, even when the header pipe is positioned higher than the heat pipe branch pipe, the working fluid condensed in the heat pipe branch pipe can be evaporated back to the header pipe using the capillary phenomenon. It is possible to prevent dryout from occurring.
[0007]
In order to increase the heat transfer area to the roof surface, the header pipe and heat pipe branch pipe have a substantially rectangular shape and a substantially rectangular cross section perpendicular to the longitudinal direction of the header pipe and heat pipe branch pipe so that the top surface is flat. It is preferable to form in a substantially triangular shape, a substantially oval shape, or a substantially semicircular shape. If a header pipe or heat pipe branch pipe with a substantially circular cross section is used, a flat plate is fixed to the upper surface by welding or the like.

【0005】
すれば、上面が平らなヘッダ管やヒートパイプ枝管を用いる場合と同様に、屋根面への伝熱面積を広げることができる。
[0008]
ヘッダ管やヒートパイプ枝管の材質としては、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製等が用いられる。
ヒートパイプには、HCFC−141bや142bのHCFC系溶剤,HFC134a等の−30℃前後まで凍結しない不凍性の作動流体が封入されている。
[0009]
熱源管の材質としては、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製等が用いられる。
熱源管に導入してヘッダ管を加熱する熱媒体としては、地中熱で加温されて年間を通してほぼ一定の水温に保たれた井戸水,温泉水,地下水等を用いることができる。また、河川水、工場や家庭からの排水も用いることができる。また、地中熱や排水等で加温された不凍液等も用いることができる。これらの地中熱や排水等の排熱を利用した熱媒体を熱源管に導入することで、熱媒体を加温するボイラ等の熱源が不要になるので、ランニングコストを低減させることができる。
熱源管はヘッダ管に貫設又は添設させるが、貫設させるのが好ましい。ヘッダ管に熱源管を貫設させた場合、熱媒体の熱は、熱源管の壁面を通してヒートパイプの作動流体に伝えられるが、ヘッダ管に熱源管を添設させた場合は、熱源管の壁面とヘッダ管の壁面とを通してヒートパイプの作動流体に伝熱されるので、損失が生じるからである。
[0010]
ヒートパイプ枝管は屋根や庇の勾配方向と略直交して、屋根の勾配方向に対し60〜90°好ましくは70〜90°の角度で交わるように配置される。配置の角度が70°小さくなるにつれ、ヒートパイプ枝管の上の屋根雪の融雪水は、屋根面をヒートパイプ枝管に沿って流れ易くなり、ヒートパイプ枝管の周囲の雪だけが融けて軒先まで貫通する雪洞が形成され、雪洞の周囲の雪は屋根の上に残り雪が次々に堆積して締め固められ除雪できなくなる傾向がみられる。角度が60°より小さくなると、この傾向が著しくなるため特に好ましくない。
[0011]
[0005]
By doing so, the heat transfer area to the roof surface can be expanded as in the case of using a header pipe or a heat pipe branch pipe having a flat upper surface.
[0008]
As a material of the header pipe or the heat pipe branch pipe, a metal made of copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, or the like is used.
The heat pipe is filled with an antifreeze working fluid that does not freeze to around −30 ° C., such as HCFC solvents of HCFC-141b and 142b, HFC134a, and the like.
[0009]
As the material of the heat source pipe, copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, or other metal is used.
Well water, hot spring water, ground water, etc. that are heated by geothermal heat and maintained at a substantially constant water temperature throughout the year can be used as the heat medium that is introduced into the heat source pipe and heats the header pipe. River water and waste water from factories and households can also be used. Moreover, the antifreeze liquid etc. which were heated by geothermal heat, drainage, etc. can be used. By introducing a heat medium using exhaust heat such as underground heat or waste water into the heat source pipe, a heat source such as a boiler for heating the heat medium becomes unnecessary, so that the running cost can be reduced.
The heat source pipe is penetrated or attached to the header pipe, but is preferably penetrated. When the heat source pipe is inserted through the header pipe, the heat of the heat medium is transferred to the working fluid of the heat pipe through the wall surface of the heat source pipe, but when the heat source pipe is attached to the header pipe, the wall surface of the heat source pipe This is because heat is transferred to the working fluid of the heat pipe through the wall surface of the header pipe and a loss occurs.
[0010]
The heat pipe branch pipes are arranged so as to intersect at an angle of 60 to 90 °, preferably 70 to 90 ° with respect to the gradient direction of the roof, substantially perpendicular to the gradient direction of the roof or fence. As the angle of arrangement decreases by 70 °, the snowmelt water on the roof snow on the heat pipe branch pipes will easily flow along the heat pipe branch pipes, and only the snow around the heat pipe branch pipes will melt. A snow cave that penetrates to the eaves is formed, and the snow around the snow cave tends to remain on the roof, and the snow accumulates one after another to be compacted. If the angle is smaller than 60 °, this tendency is remarkable, which is not particularly preferable.
[0011]

【0006】
[0012]
本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の屋根や庇の融雪構造であって、前記ヘッダ管及び前記ヒートパイプ枝管の長手方向に直交する断面が略矩形状、略方形状、略三角状、略長円状、略半円状の内のいずれかに形成され上面が平坦で幅広に形成された構成を有している。
この構成により、請求項1で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)ヘッダ管及びヒートパイプ枝管の断面が略矩形状、略方形状、略三角状、略長円状、略半円状の内のいずれかに形成され上面(伝熱面)が平坦で幅広に形成されているので、ヘッダ管とヒートパイプ枝管の遠赤外線放射板との伝熱面を大きくすることができ、屋根面との熱伝達効率を高めることができる。
[0013]
ここで、ヘッダ管及びヒートパイプ枝管の長手方向に直交する断面を略矩形状又は略方形状にすると、ヘッダ管とヒートパイプ枝管の外周の4面を平らにすることができるので、ヒートパイプの熱を伝えるアルミニウム製等で形成された熱分散部材をヒートパイプ枝管の間に嵌め込む場合、熱分散部材の側面とヒートパイプ枝管の側壁とを面接触させて接触面積を広くすることができ、熱分散部材との熱交換効率を高めることができる。また、ヘッダ管及びヒートパイプ枝管の底面も平らに形成されるので、屋根面板、野路板、瓦棒等の上に安定に設置することができ施工性に優れ好ましい。
[0014]
本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の屋根や庇の融雪構造であって、上面が前記ヒートパイプ枝管及び前記ヘッダ管の上面と面一乃至はわずかに低く形成され、前記ヒートパイプ枝管の間に配設された熱分散部材を備えた構成を有している。
[0006]
[0012]
The invention according to claim 2 of the present invention is the snow melting structure of the roof or fence according to claim 1, wherein a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the header pipe and the heat pipe branch pipe is substantially rectangular, It is formed in any one of a square shape, a substantially triangular shape, a substantially oval shape, and a substantially semicircular shape, and has a configuration in which the upper surface is formed flat and wide.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the first aspect, the following operation can be obtained.
(1) The header pipe and the heat pipe branch pipe are formed in any one of a substantially rectangular shape, a substantially rectangular shape, a substantially triangular shape, a substantially oval shape, and a substantially semicircular shape, and the upper surface (heat transfer surface) is flat. Therefore, the heat transfer surface between the header pipe and the far-infrared radiation plate of the heat pipe branch pipe can be increased, and the heat transfer efficiency with the roof surface can be increased.
[0013]
Here, if the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the header pipe and the heat pipe branch pipe is made into a substantially rectangular shape or a substantially rectangular shape, the four outer peripheral surfaces of the header pipe and the heat pipe branch pipe can be flattened. When a heat dispersion member made of aluminum or the like that conveys heat from the pipe is fitted between the heat pipe branch pipes, the side surface of the heat distribution member and the side wall of the heat pipe branch pipe are brought into surface contact to widen the contact area. The heat exchange efficiency with the heat dispersion member can be increased. Moreover, since the bottom surface of the header pipe and the heat pipe branch pipe is also formed flat, it can be stably installed on a roof surface board, a field road board, a roof tile, etc., and is excellent in workability and preferable.
[0014]
The invention according to claim 3 of the present invention is the snow melting structure of the roof or fence according to claim 1 or 2, wherein the upper surface is flush with or slightly above the upper surfaces of the heat pipe branch pipe and the header pipe. The heat dissipating member is provided low and is provided between the heat pipe branch pipes.

【0007】
この構成により、請求項1又は2で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)上面がヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面と面−乃至はわずかに低く形成され、ヒートパイプ枝管の間に熱分散部材が配設されているので、ヒートパイプ枝管及びヘッダ管を介して熱分散部材の上面全体で屋根面へ確実に熱伝達させることができる。
(2)熱分散部材の側面とヒートパイプ枝管やヘッダ管の側壁とを接触させ、ヒートパイプの熱を熱分散部材に伝えて放熱面積を広くすることができ、屋根面の温度斑を小さくすることができる。
(3)ヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面と熱分散部材の上面とが略面一に形成されるので、ヒートパイプと熱分散部材とを面状のパネルのように取り扱うことができ、屋根面をヒートパイプと熱分散部材の全面で支持できるので、雪の重みで屋根面が変形したり割れたりするのを防止できる。
[0015]
ここで、熱分散部材としては、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製、モルタル,コンクリート等の無機材料製等で形成されたものが用いられる。特に、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製で形成されたものが、熱伝導率が大きく好適である。
[0016]
熱分散部材は、上面がヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面と面一乃至はわずかに低く形成されるが、具体的には、熱分散部材の上面の高さとヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面の高さとの差は、0〜1mm好ましくは0〜0.5mmであるのが好適である。高さの差が0.5mmより大きくなるにつれ、ヒートパイプ枝管及びヘッダ管と熱分散部材の段差のために雪の重みで屋根面がヒートパイプ枝管やヘッダ管のエッジ部分で変形したり穴が開き易くなる傾向がみられる。1mmより大きくなるとこの傾向が著しくなるため、特に好ましくない。
[0017]
本発明の請求項4に記載の融雪装置は、請求項1乃至3の内いずれか1に記載の屋根や庇の融雪構造で用いる融雪装置であって、前記ヒートパイプと、前記熱源管に接続され地盤中に形成した孔部から集熱した不凍液を循環させるループ配管と、を備えた構成を有している。
[0007]
With this configuration, in addition to the operation obtained in the first or second aspect, the following operation can be obtained.
(1) Since the upper surface is formed to be slightly lower than the upper surface of the heat pipe branch pipe and the header pipe and the heat dispersion member is disposed between the heat pipe branch pipes, the heat pipe branch pipe and the header pipe Thus, heat can be reliably transferred to the roof surface over the entire upper surface of the heat dispersion member.
(2) The side surface of the heat distribution member and the side wall of the heat pipe branch pipe or header pipe can be brought into contact with each other to transmit heat from the heat pipe to the heat distribution member to widen the heat radiation area, thereby reducing the temperature spot on the roof surface. can do.
(3) Since the top surfaces of the heat pipe branch and header tubes and the top surface of the heat dissipating member are substantially flush, the heat pipe and the heat dissipating member can be handled like a planar panel, and the roof Since the surface can be supported by the entire surface of the heat pipe and the heat dispersion member, it is possible to prevent the roof surface from being deformed or cracked by the weight of snow.
[0015]
Here, as the heat dispersion member, a member made of a metal such as copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, or an inorganic material such as mortar or concrete is used. In particular, those made of metal such as copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, etc. are preferred because of their high thermal conductivity.
[0016]
The heat dispersion member is formed so that the upper surface thereof is flush with or slightly lower than the upper surfaces of the heat pipe branch pipe and the header pipe. Specifically, the upper surface of the heat dispersion member and the heat pipe branch pipe and the header pipe The difference from the height of the upper surface is 0 to 1 mm, preferably 0 to 0.5 mm. As the height difference becomes larger than 0.5 mm, the roof surface deforms at the edge of the heat pipe branch pipe or header pipe due to the weight of the snow due to the step between the heat pipe branch pipe and header pipe and the heat dispersion member. There is a tendency for holes to easily open. Since this tendency will become remarkable when it becomes larger than 1 mm, it is not especially preferable.
[0017]
A snow melting device according to claim 4 of the present invention is a snow melting device used in a snow melting structure of a roof or a fence according to any one of claims 1 to 3, wherein the snow melting device is connected to the heat pipe and the heat source pipe. And a loop pipe that circulates the antifreeze collected from the hole formed in the ground.

【0008】
この構成により、以下のような作用が得られる。
(1)年間を通じて約15〜17℃前後と安定した温度の地中熱で不凍液を13℃程度に加温し、この不凍液を熱源管に循環させるので、ヒートパイプや屋根面を2℃程度に加温して融雪に利用でき、熱媒体の不凍液を加熱するための特別なエネルギーを必要とせず安全で省エネルギー性に優れる。
(2)不凍液を循環させるポンプが停止した場合でも、不凍液が熱源管等の内部で凍結するのを防止することができる。
[0018]
ここで、地盤中に形成した孔部から集熱するには種々の地中採熱素子を用いることができ、例えば、地下10〜50m程度まで打ち込んだケーシング内に熱媒体を満たしたパイプを配設したボアホールや、螺旋状等のパイプ等で形成された地中熱交換器を用いることができる。ボアホールは二重管タイプ、U字管タイプ等のいずれも用いることができる。
ボアホール内のパイプや地中熱交換器と熱源管とを、断熱材で被覆された輸送管で接続しループ配管を形成する。不凍液は、ボアホールや地中熱交換器のパイプ内、輸送管内、熱源管内のループ配管内を満たしてとぎれることがないようにしておく。これにより、ループ配管に簡単なポンプを配設すれば、少ない揚程で不凍液を容易にボアホールから屋根まで上げることができる。
[0019]
熱源管には熱媒体として、エチレングリコール,プロピレングリコール,酢酸カリウム水溶液等の不凍液が循環される。
[0020]
本発明の請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の融雪装置であって、前記ループ配管に密閉式の膨張タンクが接続された構成を有している。
この構成により、請求項4で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)膨張タンクがループ配管内に充填された不凍液の熱膨張・収縮に伴う容積変化を緩衝するので、ループ配管内が不凍液で満たされるため、簡単なポンプを配設して少ない揚程で不凍液を屋根まで上げることができる。
発明の効果
[0021]
以上のように、本発明の屋根や庇の融雪構造及び融雪装置によれば、以下のような有利な効果が得られる。
[0008]
With this configuration, the following effects can be obtained.
(1) Since the antifreeze is heated to about 13 ° C with geothermal heat at a stable temperature of about 15-17 ° C throughout the year, and this antifreeze is circulated through the heat source pipe, the heat pipe and roof surface are kept at about 2 ° C. It can be used for melting snow by heating and does not require special energy for heating the antifreeze liquid of the heat medium, and it is safe and excellent in energy saving.
(2) Even when the pump for circulating the antifreeze liquid is stopped, the antifreeze liquid can be prevented from freezing inside the heat source pipe or the like.
[0018]
Here, various underground heat collecting elements can be used to collect heat from the hole formed in the ground. For example, a pipe filled with a heat medium is arranged in a casing driven to about 10 to 50 m underground. It is possible to use an underground heat exchanger formed by a bore hole, a spiral pipe, or the like. The bore hole can be either a double tube type or a U-shaped tube type.
The pipe in the borehole or the underground heat exchanger and the heat source pipe are connected by a transport pipe covered with a heat insulating material to form a loop pipe. The antifreeze liquid should be kept from filling up inside the borehole and underground heat exchanger pipe, inside the transport pipe, and inside the loop pipe inside the heat source pipe. As a result, if a simple pump is provided in the loop piping, the antifreeze can be easily raised from the borehole to the roof with a small lift.
[0019]
An antifreeze such as ethylene glycol, propylene glycol, or aqueous potassium acetate solution is circulated in the heat source pipe as a heat medium.
[0020]
The invention according to claim 5 of the present invention is the snow melting device according to claim 4, wherein a closed expansion tank is connected to the loop pipe.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the fourth aspect, the following operation can be obtained.
(1) Since the expansion tank buffers the volume change caused by the thermal expansion / contraction of the antifreeze liquid filled in the loop pipe, the loop pipe is filled with the antifreeze liquid. Can be raised to the roof.
Effects of the Invention [0021]
As described above, according to the snow melting structure and the snow melting apparatus of the roof and the fence of the present invention, the following advantageous effects can be obtained.

【0009】
請求項1に記載の発明によれば、
(1)わずかな温度差があればヘッダ管からヒートパイプ枝管へ多量の熱を短時間で運ぶことができ、ヘッダ管とヒートパイプ枝管との温度差をほとんどゼロにすることができ、温度斑がほとんど生じない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(2)屋根等に降った雪は、積もると直ちにヒートパイプ枝管とヘッダ管の熱で融かされてブロック状に分割され、締め固まる前の柔らかな状態のうちに屋根から滑落していくため、歩行や走行の妨げになったり怪我等をさせたりすることもなく安全に屋根雪を滑落させて除去することができる除雪性に著しく優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(3)ヘッダ管から複数のヒートパイプ枝管を分岐させているので、ヘッダ管に貫設又は添設された熱源管の長さも短くすることができ、屋根に配設される熱源管の経路が短くなり管摩擦抵抗が小さくなるので、熱媒体を送るポンプは出力の小さなもので済み、ポンプの駆動はわずかなエネルギーで済みランニングコストの小さな屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(4)ヒートパイプの温度斑をさらに少なくすることができ、屋根面に面した雪を斑なく融かすことができる融雪斑の少ない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
[0022]
[0023]
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加え、
(1)伝熱面積を大きくすることができ、熱交換効率に優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(2)屋根面板、野路板、瓦棒等の上に安定に設置することができ施工性に優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
[0024]
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2の効果に加え、
(1)ヒートパイプ枝管及びヘッダ管から屋根面へ確実に熱伝達させることができ融雪斑の少ない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(2)熱分散部材の側面とヒートパイプ枝管やヘッダ管の側壁とを接触させて放熱面積を広くすることができ、屋根面の温度斑を小さくすることができ融雪斑の少ない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
[0009]
According to the invention of claim 1,
(1) If there is a slight temperature difference, a large amount of heat can be transported from the header pipe to the heat pipe branch pipe in a short time, and the temperature difference between the header pipe and the heat pipe branch pipe can be made almost zero. It is possible to provide a snow melting structure of a roof or a kite that hardly causes temperature spots.
(2) The snow that falls on the roof, etc. is immediately melted by the heat of the heat pipe branch pipe and header pipe, divided into blocks, and slides down from the roof in a soft state before being compacted. Therefore, it is possible to provide a snow melting structure of a roof and a kite that is remarkably excellent in snow removal performance that can safely slide down and remove roof snow without hindering walking or running or causing injury. .
(3) Since a plurality of heat pipe branch pipes are branched from the header pipe, the length of the heat source pipe penetrating or attached to the header pipe can be shortened, and the path of the heat source pipe disposed on the roof This shortens the pipe friction resistance and reduces the pipe frictional resistance. Therefore, the pump for sending the heat medium needs only a small output, and the pump can be driven with little energy.
(4) The temperature unevenness of the heat pipe can be further reduced, and a snow melting structure of a roof or a kite with less snow melting spots that can melt the snow facing the roof surface without any spots can be provided.
[0022]
[0023]
According to invention of Claim 2, in addition to the effect of Claim 1,
(1) A heat transfer area can be increased, and a snow melting structure of a roof or a kite excellent in heat exchange efficiency can be provided.
(2) It is possible to provide a snow melting structure of a roof or a kite that can be stably installed on a roof face plate, a field road plate, a tile rod, etc. and has excellent workability.
[0024]
According to invention of Claim 3, in addition to the effect of Claim 1 or 2,
(1) It is possible to reliably transfer heat from the heat pipe branch pipe and the header pipe to the roof surface, and to provide a snow melting structure of a roof or a fence with few snow melting spots.
(2) The side surface of the heat dispersion member and the side wall of the heat pipe branch pipe or the header pipe can be brought into contact with each other to increase the heat radiation area, thereby reducing the temperature spot on the roof surface and reducing the snow melting spot on the roof or roof. The snow melting structure can be provided.

【0010】
(3)ヒートパイプと熱分散部材とを面状のパネルのように取り扱うことができ、屋根面をヒートパイプと熱分散部材の全面で支持できるので、雪の重みで屋根面が変形したり穴が開き易くなるのを防止し耐久性に優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
[0025]
請求項4に記載の発明によれば、
(1)熱媒体を加熱するための特別なエネルギーを必要とせず安全で省エネルギー性に優れた融雪装置を提供することができる。
(2)不凍液を循環させるポンプが停止する不測の事態が発生した場合でも、不凍液が熱源管等の内部で凍結するのを防止することができ、不凍液を再循環させれば直ぐに融雪を再開することができるメンテナンス性に優れた融雪装置を提供することができる。
[0026]
請求項5に記載の発明によれば、請求項4の効果に加え、
(1)膨張タンクがループ配管内に充填された不凍液の熱膨張・収縮に伴う容積変化を緩衝するので、ループ配管内が不凍液で満たされるため、簡単なポンプを配設して少ない揚程で不凍液を屋根まで上げることができる融雪装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0027]
[図1]実施の形態1における融雪装置を家屋の屋根に設置した融雪構造を示す一部破断斜視図
[図2]実施の形態1における融雪装置のヒートパイプの平面図
[図3]実施の形態1における融雪装置を設置した屋根を垂直方向に切断した屋根の融雪構造の要部断面図
[図4]図3のA−A線における要部断面端面図
[図5](a)変形例の熱分散部材の模式斜視図 (b)変形例の熱分散部材の要部断面図
[図6]実施の形態2における融雪装置のヒートパイプの平面図
[図7]実施の形態3における融雪装置のヒートパイプの平面図
[図8]実施の形態4における融雪装置のヒートパイプを家屋の屋根に設置した融雪構
[0010]
(3) Since the heat pipe and the heat dissipating member can be handled like a planar panel and the roof surface can be supported by the entire surface of the heat pipe and the heat dissipating member, the roof surface is deformed or perforated by the weight of snow. Can be easily opened, and a snow melting structure of a roof and a kite excellent in durability can be provided.
[0025]
According to invention of Claim 4,
(1) It is possible to provide a snow melting device that is safe and excellent in energy saving without requiring special energy for heating the heat medium.
(2) Even if an unexpected situation occurs in which the pump that circulates antifreeze liquid stops, it can be prevented that the antifreeze liquid freezes inside the heat source pipe, etc., and if the antifreeze liquid is recirculated, snow melting will resume immediately. It is possible to provide a snow melting device with excellent maintainability.
[0026]
According to invention of Claim 5, in addition to the effect of Claim 4,
(1) Since the expansion tank buffers the volume change caused by the thermal expansion / contraction of the antifreeze liquid filled in the loop pipe, the loop pipe is filled with the antifreeze liquid. It is possible to provide a snow melting device that can raise the roof to the roof.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0027]
FIG. 1 is a partially broken perspective view showing a snow melting structure in which the snow melting device in the first embodiment is installed on the roof of a house. FIG. 2 is a plan view of the heat pipe of the snow melting device in the first embodiment. Cross-sectional view of the principal part of the snow-melting structure of the roof obtained by vertically cutting the roof on which the snow-melting device in Embodiment 1 is installed [FIG. 4] Cross-sectional end view of the principal part taken along line AA in FIG. (B) Cross-sectional view of a main part of a heat dispersion member of a modified example [FIG. 6] Plan view of the heat pipe of the snow melting device in the second embodiment [FIG. 7] Snow melting device in the third embodiment [Fig. 8] A snow melting structure in which the heat pipe of the snow melting apparatus in the fourth embodiment is installed on the roof of a house.

本発明は、屋根や雁木等の庇に積もった雪を融かして除去する屋根や庇の融雪構造及び融雪装置に関するものである。   The present invention relates to a snow melting structure and a snow melting device for a roof or a fence that melts and removes snow accumulated on a fence such as a roof or a persimmon.

寒冷地における多量の積雪が社会生活に大きな影響を及ぼすことは周知の通りであり、例えば屋根に積もった雪は家屋の倒壊の原因になるため、積雪量がある程度以上になると雪降ろしを行う必要がある。雪降ろしはそのほとんどを人力に頼る作業であり多大な時間と重労働を強いられ、さらに危険を伴う作業なので、高齢者世帯の増加に伴い大きな問題となっている。
また、雪降ろしをしなくて済むように、固く締まった屋根雪を自重で自然に落下させるため屋根の勾配を大きくした家屋もある。しかし、道路を通行する人や車にとって、屋根から勢い良く落下する雪の塊は、歩行や走行の妨げになるだけでなく怪我等を引き起こす危険物となる。
このような問題を解消するため、雪降ろしを行うことなく屋根の積雪を融かして除去する融雪装置が提案されている。
従来の技術としては、(特許文献1)に「屋根面上に適宜の間隔を設けてブラケットを突出させ、これらのブラケット上に屋根面板と隙間を設けてヒートパイプからなる発熱体を支持固定し、これらの発熱体を屋根の軒側部分に屋根勾配に沿って配設した屋根の融雪装置」が開示されている。
(特許文献2)には「屋根面上に分散して据付けたヒートパイプ群と、各ヒートパイプ相互間を連通して蒸発部を構成する蒸気ヘッダ管と、蒸気ヘッダ管内に配管された熱媒体供給用の熱媒循環管路と、熱媒循環管路内に介装した熱媒加熱手段及び熱媒送流手段と、を備えたヒートパイプ式融雪装置」が開示されている。
(特許文献3)には「屋根材の裏面に温水パイプを配設し温水を循環させて屋根の融雪を行う屋根の温水融雪装置」が開示されている。
特公平2−48711号公報 実公平3−50867号公報 実開平6−43166号公報
It is well known that a large amount of snow in a cold region has a great impact on social life. For example, snow on the roof can cause the house to collapse, so it is necessary to remove snow when the amount of snow exceeds a certain level. There is. Snow removal is a task that depends on human power for the most part, is forced to take a lot of time and labor, and is a dangerous task.
In addition, some houses have a large roof slope so that the tight snow can fall naturally by its own weight so that it is not necessary to remove the snow. However, for people and cars traveling on the road, a lump of snow that falls from the roof vigorously becomes a dangerous substance that not only hinders walking and running but also causes injury.
In order to solve such problems, there has been proposed a snow melting device that melts and removes snow on the roof without performing snow removal.
As a conventional technique, (Patent Document 1) states that “an appropriate interval is provided on a roof surface and brackets are projected, and a roof surface plate and a gap are provided on these brackets to support and fix a heating element including a heat pipe. , A snow melting device for roofs in which these heating elements are disposed along the roof slope on the eaves side portion of the roof is disclosed.
(Patent Document 2) states that “a heat pipe group dispersed and installed on a roof surface, a steam header pipe that communicates with each other to form an evaporation section, and a heat medium piped in the steam header pipe There is disclosed a “heat pipe type snow melting device comprising a supply heat medium circulation pipe, a heat medium heating means and a heat medium feed means interposed in the heat medium circulation pipe”.
(Patent Document 3) discloses a “hot water melting apparatus for roofs in which a hot water pipe is provided on the back surface of the roof material and the hot water is circulated to melt snow on the roof”.
Japanese Examined Patent Publication No. 2-48711 Japanese Utility Model Publication No. 3-50867 Japanese Utility Model Publication No. 6-43166

しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。However, the above conventional techniques have the following problems.
(1)(特許文献1)に開示の技術は、屋根の軒側にヒートパイプからなる発熱体(3)が固定されているので、屋根に積もった雪で軒側部分に形成される雪の堤のうち、発熱体の周囲の雪だけが融けて軒先まで貫通する雪洞(10)が形成される。このため、堤の個所にたまる融雪水を軒下まで雪洞(10)を通して流下させることができるので、融雪水が棟側へと逆流して生じる「すがもり」と呼ばれる漏水を防止できる。しかし、雪洞(10)の周囲の雪は、いわゆる「かまくら」の雪室の状態になるため融かすことができず、大雪が降ると堤の上にさらに雪が堆積して積雪量が多くなり締め固められ、結局は雪降ろしを行わなければならないという課題を有していた。(1) In the technology disclosed in (Patent Document 1), since the heating element (3) composed of a heat pipe is fixed to the eave side of the roof, the snow formed on the eave side portion by the snow accumulated on the roof Of the bank, a snow cave (10) is formed in which only the snow around the heating element melts and penetrates to the eaves. For this reason, since the snowmelt water which accumulates on the part of the bank can be made to flow down to the bottom of the eave through the snow cave (10), it is possible to prevent water leakage called “sugamori” caused by the reverse flow of the snowmelt water to the building side. However, the snow around the snow cave (10) cannot be melted because it becomes a so-called “kamakura” snow chamber, and when heavy snow falls, more snow accumulates on the bank and the amount of snow accumulation increases. It was hardened and eventually had the problem of having to snow.
(2)(特許文献2)に開示の技術も、屋根勾配に沿って配設されたヒートパイプ(3)で周囲の雪が融かされ雪洞が形成され、雪洞の中を融雪水が流れてしまうため、ヒートパイプ(3)や蒸気ヘッダ(4)から離れた屋根面の積雪は融かすことができず、大雪が降るとさらに雪が堆積して積雪量が多くなり、結局は雪降ろしを行わなければならないという課題を有していた。(2) In the technique disclosed in (Patent Document 2), the surrounding snow is melted by the heat pipe (3) disposed along the roof slope to form a snow cave, and the snow melt flows through the snow cave. Therefore, the snow on the roof surface away from the heat pipe (3) and the steam header (4) cannot be melted, and if heavy snow falls, the snow accumulates and the amount of snow increases, eventually it must be removed. I had a problem that I had to.
(3)(特許文献3)に開示の技術は、屋根材の裏面全体に温水パイプを配設させるため、温水パイプの経路が長くなり管摩擦抵抗が大きくなるので、出力の大きな温水循環ポンプが必要になりポンプを駆動させるのに多大なエネルギーを要しランニングコストが増加するという課題を有していた。(3) Since the technique disclosed in (Patent Document 3) has a hot water pipe disposed on the entire back surface of the roofing material, the path of the hot water pipe becomes long and the pipe frictional resistance becomes large. There is a problem that a large amount of energy is required to drive the pump and the running cost increases.
(4)また、温水パイプの経路が長いので温水パイプの下流側の温水の温度が低下し、下流側付近では融雪できなくなるという課題を有していた。(4) Moreover, since the path of the hot water pipe is long, the temperature of the hot water on the downstream side of the hot water pipe is lowered, and there is a problem that snow cannot be melted near the downstream side.
(5)(特許文献1)乃至(特許文献3)に開示の技術では、ヒートパイプの周囲の温度だけが高くなったり温水パイプの上流側と下流側で温度差が生じたりするので、屋根の表面に温度斑が生じ、一晩で数十センチ以上もの大量の降雪があった場合等には融雪できなくなるという課題を有していた。(5) In the technologies disclosed in (Patent Document 1) to (Patent Document 3), only the temperature around the heat pipe is increased, or a temperature difference occurs between the upstream side and the downstream side of the hot water pipe. There was a problem that temperature spots were generated on the surface and snow melting could not be performed when there was a large amount of snow of several tens of centimeters or more overnight.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、締め固まる前の柔らかな状態のうちに融かして屋根や庇から滑落させることができ、歩行や走行の妨げになったり怪我等をさせたりすることもなく安全に全面の屋根雪を斑なく除去することができ除雪性に著しく優れる屋根や庇の融雪構造を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and it can be melted in a soft state before being compacted and slid down from a roof or a fence, obstructing walking or running or causing injury. An object of the present invention is to provide a snow melting structure of a roof or a kite that can remove snow on the entire surface safely without any spots and has excellent snow removal performance.
また、本発明は、温度斑が小さく設置面の雪を斑なく除去することができるとともに、省エネルギー性に優れランニングコストの小さな融雪装置を提供することを目的とする。It is another object of the present invention to provide a snow melting device that has small temperature spots and can remove snow on the installation surface without spots and has excellent energy saving performance and low running cost.

上記従来の課題を解決するために本発明の屋根や庇の融雪構造及び融雪装置は、以下の構成を有している。In order to solve the above-mentioned conventional problems, the snow melting structure and the snow melting apparatus of the roof and the fence of the present invention have the following configurations.
本発明の請求項1に記載の屋根や庇の融雪構造は、屋根や庇に配置されたヒートパイプを備えた屋根や庇の融雪構造であって、前記ヒートパイプが、熱源管が添設若しくは貫設され間隔をあけて配設された2本のヘッダ管と、各々の両端部が前記ヘッダ管の各々に連通し前記ヘッダ管から分岐して複数の略平行に配設され屋根や庇の勾配方向と略直交して配置されたヒートパイプ枝管と、前記熱源管の端部間に接続された接続管と、を備えた構成を有している。The snow melting structure of a roof or a fence according to claim 1 of the present invention is a snow melting structure of a roof or a fence provided with a heat pipe arranged on the roof or the fence, and the heat pipe is attached to a heat source pipe or Two header pipes that are provided and spaced apart from each other, and both end portions thereof communicate with each of the header pipes and branch off from the header pipe, and are arranged in a plurality of substantially parallel directions. A heat pipe branch pipe disposed substantially orthogonal to the gradient direction and a connection pipe connected between the end portions of the heat source pipe are provided.
この構成により、以下のような作用が得られる。With this configuration, the following effects can be obtained.
(1)ヘッダ管と、ヘッダ管から分岐した複数のヒートパイプ枝管と、を備えたヒートパイプを配置しているので、熱源管に熱媒体を流してヘッダ管に熱を伝えると、ヘッダ管内の作動流体が蒸発し多量の蒸発の潜熱を熱源管から吸収する。蒸発した蒸気はヒートパイプ枝管の各々で凝縮し凝縮熱を放出する。ヘッダ管とヒートパイプ枝管の各々との間に生じた蒸気の圧力勾配によって、ヘッダ管から分岐した各々のヒートパイプ枝管に短時間で熱が運ばれるので、ヘッダ管とヒートパイプ枝管との温度差をほとんど無くすことができる。(1) Since a heat pipe having a header pipe and a plurality of heat pipe branch pipes branched from the header pipe is arranged, if a heat medium is passed through the heat source pipe to transfer heat to the header pipe, The working fluid evaporates and absorbs a large amount of latent heat of evaporation from the heat source tube. The evaporated vapor is condensed in each of the heat pipe branch pipes to release the heat of condensation. Since the heat pressure is transferred to each heat pipe branch branched from the header pipe by the pressure gradient of the steam generated between the header pipe and each of the heat pipe branch pipe, the header pipe and the heat pipe branch pipe The temperature difference can be almost eliminated.
(2)複数の略平行に配設されたヒートパイプ枝管が、屋根や庇の勾配方向と略直交して配置されているので、始めに、温度の高いヒートパイプ枝管とヘッダ管の上の屋根面に積もった雪が融かされ、融雪水は屋根勾配に沿って屋根面を流れるので、ヒートパイプ枝管の間の屋根面に積もった雪の下面が融雪水によって融かされる。ヒートパイプ枝管とヘッダ管の上の屋根雪は早く融けるので、屋根雪はヒートパイプ枝管とヘッダ管で切り出されたような四角形状の複数のブロック状に分割される。そして、屋根雪を重力に逆らって上部で支えていた引張力が切れて各ブロックが自由になり、それぞれが滑り出して滑落するので、屋根雪を除去することができる。なお、屋根に降った雪は積もると直ちに融かされてブロック状に分割され、締め固まる前に屋根から滑落していくため、屋根から落下する雪は通常の降雪と大差ない程度の柔らかさなので、人の歩行や車の走行の妨げになることはなく人に怪我等をさせるおそれもない。(2) Since a plurality of heat pipe branch pipes arranged substantially in parallel are arranged substantially orthogonal to the gradient direction of the roof or fence, first, on top of the heat pipe branch pipe and header pipe having a high temperature Since the snow accumulated on the roof surface is melted and the snowmelt water flows along the roof surface along the roof gradient, the lower surface of the snow accumulated on the roof surface between the heat pipe branch pipes is melted by the snowmelt water. Since the roof snow on the heat pipe branch pipe and the header pipe melts quickly, the roof snow is divided into a plurality of square blocks cut out by the heat pipe branch pipe and the header pipe. And the tensile force which supported the roof snow against gravity against the upper part is cut and each block becomes free, and each slides out and slides down, so the roof snow can be removed. The snow that falls on the roof is immediately melted and divided into blocks, and slides down from the roof before it is compacted, so the snow falling from the roof is as soft as normal snowfall. In addition, it does not hinder people from walking or driving, and there is no risk of injury.
(3)複数のヒートパイプ枝管を、屋根や庇の設置面を広くカバーするようにヘッダ管から分岐させているので、ヘッダ管の長さが短くても屋根や庇の広い面積をヒートパイプ枝管で加温できるため、ヘッダ管を短くすることができる。このため、ヘッダ管に貫設又は添設された熱源管の長さも短くすることができ、屋根に配設される熱源管の経路が短くなり管摩擦抵抗が小さくなるので、熱媒体を送るポンプは出力の小さなもので済み、ポンプの駆動はわずかなエネルギーで済みランニングコストを低下させることができる。(3) Since a plurality of heat pipe branch pipes are branched from the header pipe so as to cover the installation surface of the roof or fence widely, even if the header pipe length is short, a large area of the roof or fence is used for the heat pipe. Since it can heat with a branch pipe, a header pipe | tube can be shortened. For this reason, the length of the heat source pipe penetrating or attached to the header pipe can be shortened, the path of the heat source pipe disposed on the roof is shortened, and the pipe friction resistance is reduced. Requires only a small output, and requires little energy to drive the pump, reducing running costs.
(4)ヒートパイプ内の凝縮した作動流体は重力でヘッダ管の軒側に流下し易いため、まず一方のヘッダ管の軒側を熱媒体で加熱することで、熱媒体の保有する熱が一方のヘッダ管に与えられてヘッダ管内の作動流体がヒートパイプ枝管及び他方のヘッダ管に向かって蒸発するようになる。ヒートパイプ枝管の各々の両端部が、2本のヘッダ管の各々に連通しているので、ヘッダ管の熱源管に熱媒体を流してヘッダ管に熱を伝えると、ヘッダ管内の作動流体の蒸発とヒートパイプ枝管での凝縮に伴う潜熱の授受により熱を放出するが、この熱の授受が2本のヘッダ管の各々で行われるので、ヒートパイプの温度斑をさらに少なくすることができ、屋根面に面した雪をさらに斑なく融かすことができる。(4) Since the condensed working fluid in the heat pipe tends to flow down to the eave side of the header pipe due to gravity, first, the heat held by the heat medium is increased by heating the eave side of one header pipe with the heat medium. The working fluid in the header pipe evaporates toward the heat pipe branch pipe and the other header pipe. Since both ends of each of the heat pipe branch pipes communicate with each of the two header pipes, when a heat medium is passed through the heat source pipe of the header pipe and heat is transferred to the header pipe, the working fluid in the header pipe Heat is released by the transfer of latent heat that accompanies evaporation and condensation in the heat pipe branch pipe, but since this heat transfer is performed in each of the two header pipes, the temperature spots of the heat pipe can be further reduced. The snow facing the roof surface can be melted even more.

ここで、ヒートパイプとしては、略平行に配設した複数のヒートパイプ枝管の片側にヘッダ管を配設したもの、ヘッダ部を中心に左右にヒートパイプ枝管を配設したもの、ヒートパイプ枝管の両側にヘッダ管を配設したもの等を用いることができる。Here, as the heat pipe, a header pipe is provided on one side of a plurality of heat pipe branch pipes arranged substantially in parallel, a heat pipe branch pipe is provided on the left and right around the header portion, a heat pipe The thing etc. which arrange | positioned the header pipe | tube on the both sides of a branch pipe can be used.
ヘッダ管やヒートパイプ枝管の内壁の全部又は一部に所定の厚さや深さを有するウィックを設けることができる。ウィックとしては、焼結金属,金網,金属繊維,ガラス繊維,多数の細い溝等が用いられる。ウィックを設けることで、ヘッダ管がヒートパイプ枝管より高い位置に配置された場合でも、ヒートパイプ枝管で凝縮した作動流体を、毛細管現象を利用してヘッダ管まで戻して蒸発させることができドライアウトが発生するのを防止できる。A wick having a predetermined thickness or depth can be provided on all or part of the inner wall of the header pipe or the heat pipe branch pipe. As the wick, sintered metal, wire mesh, metal fiber, glass fiber, and many thin grooves are used. By providing a wick, even when the header pipe is positioned higher than the heat pipe branch pipe, the working fluid condensed in the heat pipe branch pipe can be returned to the header pipe and evaporated using the capillary phenomenon. It is possible to prevent dryout from occurring.

ヘッダ管やヒートパイプ枝管は、屋根面への伝熱面積を広げるため、上面が平らになるように、ヘッダ管やヒートパイプ枝管の長手方向に直交する断面を略方形状、略矩形状、略三角状、略長円状、略半円状に形成するのが好ましい。なお、断面が略円形状のヘッダ管やヒートパイプ枝管を用いる場合は、上面に平板を溶接等で固着すれば、上面が平らなヘッダ管やヒートパイプ枝管を用いる場合と同様に、屋根面への伝熱面積を広げることができる。In order to increase the heat transfer area to the roof surface, the header pipe and heat pipe branch pipe have a substantially rectangular shape and a substantially rectangular cross section perpendicular to the longitudinal direction of the header pipe and heat pipe branch pipe so that the top surface is flat. It is preferable to form in a substantially triangular shape, a substantially oval shape, or a substantially semicircular shape. If a header pipe or heat pipe branch pipe having a substantially circular cross section is used, if a flat plate is fixed to the upper surface by welding or the like, a roof pipe or heat pipe branch pipe with a flat upper surface is used, as in the case of using a header pipe or heat pipe branch pipe. The heat transfer area to the surface can be expanded.

ヘッダ管やヒートパイプ枝管の材質としては、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製等が用いられる。As a material of the header pipe or the heat pipe branch pipe, a metal made of copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, or the like is used.
ヒートパイプには、HCFC−141bや142bのHCFC系溶剤,HFC134a等の−30℃前後まで凍結しない不凍性の作動流体が封入されている。The heat pipe is filled with an antifreeze working fluid that does not freeze to around −30 ° C., such as HCFC solvents of HCFC-141b and 142b, HFC134a, and the like.

熱源管の材質としては、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製等が用いられる。As the material of the heat source pipe, copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, or other metal is used.
熱源管に導入してヘッダ管を加熱する熱媒体としては、地中熱で加温されて年間を通してほぼ一定の水温に保たれた井戸水,温泉水,地下水等を用いることができる。また、河川水、工場や家庭からの排水も用いることができる。また、地中熱や排水等で加温された不凍液等も用いることができる。これらの地中熱や排水等の排熱を利用した熱媒体を熱源管に導入することで、熱媒体を加温するボイラ等の熱源が不要になるので、ランニングコストを低減させることができる。Well water, hot spring water, ground water, etc. that are heated by geothermal heat and maintained at a substantially constant water temperature throughout the year can be used as the heat medium that is introduced into the heat source pipe and heats the header pipe. River water and waste water from factories and households can also be used. Moreover, the antifreeze liquid etc. which were heated by geothermal heat, drainage, etc. can be used. By introducing a heat medium using exhaust heat such as underground heat or waste water into the heat source pipe, a heat source such as a boiler for heating the heat medium becomes unnecessary, so that the running cost can be reduced.
熱源管はヘッダ管に貫設又は添設させるが、貫設させるのが好ましい。ヘッダ管に熱源管を貫設させた場合、熱媒体の熱は、熱源管の壁面を通してヒートパイプの作動流体に伝えられるが、ヘッダ管に熱源管を添設させた場合は、熱源管の壁面とヘッダ管の壁面とを通してヒートパイプの作動流体に伝熱されるので、損失が生じるからである。The heat source pipe is penetrated or attached to the header pipe, but is preferably penetrated. When the heat source pipe is inserted through the header pipe, the heat of the heat medium is transferred to the working fluid of the heat pipe through the wall surface of the heat source pipe, but when the heat source pipe is attached to the header pipe, the wall surface of the heat source pipe This is because heat is transferred to the working fluid of the heat pipe through the wall surface of the header pipe and a loss occurs.

ヒートパイプ枝管は屋根や庇の勾配方向と略直交して、屋根の勾配方向に対し60〜90°好ましくは70〜90°の角度で交わるように配置される。配置の角度が70°小さくなるにつれ、ヒートパイプ枝管の上の屋根雪の融雪水は、屋根面をヒートパイプ枝管に沿って流れ易くなり、ヒートパイプ枝管の周囲の雪だけが融けて軒先まで貫通する雪洞が形成され、雪洞の周囲の雪は屋根の上に残り雪が次々に堆積して締め固められ除雪できなくなる傾向がみられる。角度が60°より小さくなると、この傾向が著しくなるため特に好ましくない。The heat pipe branch pipes are arranged so as to intersect at an angle of 60 to 90 °, preferably 70 to 90 ° with respect to the gradient direction of the roof, substantially perpendicular to the gradient direction of the roof or fence. As the angle of arrangement decreases by 70 °, the snowmelt water on the roof snow above the heat pipe branch becomes easier to flow along the heat pipe branch pipe, and only the snow around the heat pipe branch melts. A snow cave that penetrates to the eaves is formed, and the snow around the snow cave tends to remain on the roof, and the snow accumulates one after another to be compacted. When the angle is smaller than 60 °, this tendency is remarkable, which is not particularly preferable.

本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の屋根や庇の融雪構造であって、前記ヘッダ管及び前記ヒートパイプ枝管の長手方向に直交する断面が略矩形状、略方形状、略三角状、略長円状、略半円状の内のいずれかに形成され上面が平坦で幅広に形成された構成を有している。
この構成により、請求項1で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)ヘッダ管及びヒートパイプ枝管の断面が略矩形状、略方形状、略三角状、略長円状、略半円状の内のいずれかに形成され上面(伝熱面)が平坦で幅広に形成されているので、ヘッダ管とヒートパイプ枝管の遠赤外線放射板との伝熱面を大きくすることができ、屋根面との熱伝達効率を高めることができる。
The invention according to claim 2 of the present invention is the snow melting structure of the roof or fence according to claim 1, wherein a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the header pipe and the heat pipe branch pipe is substantially rectangular, It is formed in any one of a square shape, a substantially triangular shape, a substantially oval shape, and a substantially semicircular shape, and has a configuration in which the upper surface is formed flat and wide.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the first aspect, the following operation can be obtained.
(1) The header pipe and the heat pipe branch pipe are formed in any one of a substantially rectangular shape, a substantially rectangular shape, a substantially triangular shape, a substantially oval shape, and a substantially semicircular shape, and the upper surface (heat transfer surface) is flat. Therefore, the heat transfer surface between the header pipe and the far-infrared radiation plate of the heat pipe branch pipe can be increased, and the heat transfer efficiency with the roof surface can be increased.

ここで、ヘッダ管及びヒートパイプ枝管の長手方向に直交する断面を略矩形状又は略方形状にすると、ヘッダ管とヒートパイプ枝管の外周の4面を平らにすることができるので、ヒートパイプの熱を伝えるアルミニウム製等で形成された熱分散部材をヒートパイプ枝管の間に嵌め込む場合、熱分散部材の側面とヒートパイプ枝管の側壁とを面接触させて接触面積を広くすることができ、熱分散部材との熱交換効率を高めることができる。また、ヘッダ管及びヒートパイプ枝管の底面も平らに形成されるので、屋根面板、野路板、瓦棒等の上に安定に設置することができ施工性に優れ好ましい。   Here, if the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the header pipe and the heat pipe branch pipe is made into a substantially rectangular shape or a substantially rectangular shape, the four outer peripheral surfaces of the header pipe and the heat pipe branch pipe can be flattened. When a heat dispersion member made of aluminum or the like that conveys heat from the pipe is fitted between the heat pipe branch pipes, the side surface of the heat distribution member and the side wall of the heat pipe branch pipe are brought into surface contact to widen the contact area. The heat exchange efficiency with the heat dispersion member can be increased. Moreover, since the bottom surface of the header pipe and the heat pipe branch pipe is also formed flat, it can be stably installed on a roof surface board, a field road board, a roof tile, etc., and is excellent in workability and preferable.

本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の屋根や庇の融雪構造であって、上面が前記ヒートパイプ枝管及び前記ヘッダ管の上面と面一乃至はわずかに低く形成され、前記ヒートパイプ枝管の間に配設された熱分散部材を備えた構成を有している。
この構成により、請求項1又は2で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)上面がヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面と面一乃至はわずかに低く形成され、ヒートパイプ枝管の間に熱分散部材が配設されているので、ヒートパイプ枝管及びヘッダ管を介して熱分散部材の上面全体で屋根面へ確実に熱伝達させることができる。
(2)熱分散部材の側面とヒートパイプ枝管やヘッダ管の側壁とを接触させ、ヒートパイプの熱を熱分散部材に伝えて放熱面積を広くすることができ、屋根面の温度斑を小さくすることができる。
(3)ヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面と熱分散部材の上面とが略面一に形成されるので、ヒートパイプと熱分散部材とを面状のパネルのように取り扱うことができ、屋根面をヒートパイプと熱分散部材の全面で支持できるので、雪の重みで屋根面が変形したり割れたりするのを防止できる。
The invention according to claim 3 of the present invention is the snow melting structure of the roof or fence according to claim 1 or 2, wherein the upper surface is flush with or slightly above the upper surfaces of the heat pipe branch pipe and the header pipe. The heat dissipating member is provided low and is provided between the heat pipe branch pipes.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the first or second aspect, the following operation can be obtained.
(1) Since the upper surface is formed to be flush with or slightly lower than the upper surfaces of the heat pipe branch pipe and the header pipe, and the heat dispersion member is disposed between the heat pipe branch pipes, the heat pipe branch pipe and the header pipe Thus, heat can be reliably transferred to the roof surface over the entire upper surface of the heat dispersion member.
(2) The side surface of the heat distribution member and the side wall of the heat pipe branch pipe or header pipe can be brought into contact with each other to transmit heat from the heat pipe to the heat distribution member to widen the heat radiation area, thereby reducing the temperature spot on the roof surface. can do.
(3) Since the top surfaces of the heat pipe branch and header tubes and the top surface of the heat dissipating member are substantially flush, the heat pipe and the heat dissipating member can be handled like a planar panel, and the roof Since the surface can be supported by the entire surface of the heat pipe and the heat dispersion member, it is possible to prevent the roof surface from being deformed or cracked by the weight of snow.

ここで、熱分散部材としては、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製、モルタル,コンクリート等の無機材料製等で形成されたものが用いられる。特に、銅製,ステンレス製,アルミニウム製,マグネシウム製,チタン製等の金属製で形成されたものが、熱伝導率が大きく好適である。   Here, as the heat dispersion member, one made of copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, or other metal, or mortar, concrete, or other inorganic material is used. In particular, those made of metal such as copper, stainless steel, aluminum, magnesium, titanium, etc. are preferred because of their high thermal conductivity.

熱分散部材は、上面がヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面と面一乃至はわずかに低く形成されるが、具体的には、熱分散部材の上面の高さとヒートパイプ枝管及びヘッダ管の上面の高さとの差は、0〜1mm好ましくは0〜0.5mmであるのが好適である。高さの差が0.5mmより大きくなるにつれ、ヒートパイプ枝管及びヘッダ管と熱分散部材の段差のために雪の重みで屋根面がヒートパイプ枝管やヘッダ管のエッジ部分で変形したり穴が開き易くなる傾向がみられる。1mmより大きくなるとこの傾向が著しくなるため、特に好ましくない。   The heat dispersion member is formed so that the upper surface thereof is flush with or slightly lower than the upper surfaces of the heat pipe branch pipe and the header pipe. Specifically, the upper surface of the heat dispersion member and the heat pipe branch pipe and the header pipe The difference from the height of the upper surface is 0 to 1 mm, preferably 0 to 0.5 mm. As the height difference becomes larger than 0.5 mm, the roof surface deforms at the edge of the heat pipe branch pipe or header pipe due to the weight of snow due to the step between the heat pipe branch pipe and header pipe and the heat dispersion member. There is a tendency for holes to easily open. Since this tendency will become remarkable when it becomes larger than 1 mm, it is not especially preferable.

本発明の請求項4に記載の融雪装置は、請求項1乃至3の内いずれか1に記載の屋根や庇の融雪構造で用いる融雪装置であって、前記ヒートパイプと、前記熱源管に接続され地盤中に形成した孔部から集熱した不凍液を循環させるループ配管と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
(1)年間を通じて約15〜17℃前後と安定した温度の地中熱で不凍液を13℃程度に加温し、この不凍液を熱源管に循環させるので、ヒートパイプや屋根面を2℃程度に加温して融雪に利用でき、熱媒体の不凍液を加熱するための特別なエネルギーを必要とせず安全で省エネルギー性に優れる。
(2)不凍液を循環させるポンプが停止した場合でも、不凍液が熱源管等の内部で凍結するのを防止することができる。
A snow melting device according to claim 4 of the present invention is a snow melting device used in a snow melting structure of a roof or a fence according to any one of claims 1 to 3, wherein the snow melting device is connected to the heat pipe and the heat source pipe. And a loop pipe that circulates the antifreeze collected from the hole formed in the ground.
With this configuration, the following effects can be obtained.
(1) Since the antifreeze is heated to about 13 ° C with geothermal heat at a stable temperature of about 15-17 ° C throughout the year, and this antifreeze is circulated through the heat source pipe, the heat pipe and roof surface are kept at about 2 ° C. It can be used for melting snow by heating and does not require special energy for heating the antifreeze liquid of the heat medium, and it is safe and excellent in energy saving.
(2) Even when the pump for circulating the antifreeze liquid is stopped, the antifreeze liquid can be prevented from freezing inside the heat source pipe or the like.

ここで、地盤中に形成した孔部から集熱するには種々の地中採熱素子を用いることができ、例えば、地下10〜50m程度まで打ち込んだケーシング内に熱媒体を満たしたパイプを配設したボアホールや、螺旋状等のパイプ等で形成された地中熱交換器を用いることができる。ボアホールは二重管タイプ、U字管タイプ等のいずれも用いることができる。
ボアホール内のパイプや地中熱交換器と熱源管とを、断熱材で被覆された輸送管で接続しループ配管を形成する。不凍液は、ボアホールや地中熱交換器のパイプ内、輸送管内、熱源管内のループ配管内を満たしてとぎれることがないようにしておく。これにより、ループ配管に簡単なポンプを配設すれば、少ない揚程で不凍液を容易にボアホールから屋根まで上げることができる。
Here, various underground heat collecting elements can be used to collect heat from the hole formed in the ground. For example, a pipe filled with a heat medium is arranged in a casing driven to about 10 to 50 m underground. It is possible to use an underground heat exchanger formed by a bore hole, a spiral pipe, or the like. The bore hole can be either a double tube type or a U-shaped tube type.
The pipe in the borehole or the underground heat exchanger and the heat source pipe are connected by a transport pipe covered with a heat insulating material to form a loop pipe. The antifreeze liquid should be kept from filling up inside the borehole and underground heat exchanger pipe, inside the transport pipe, and inside the loop pipe inside the heat source pipe. As a result, if a simple pump is provided in the loop piping, the antifreeze can be easily raised from the borehole to the roof with a small lift.

熱源管には熱媒体として、エチレングリコール,プロピレングリコール,酢酸カリウム水溶液等の不凍液が循環される。   An antifreeze such as ethylene glycol, propylene glycol, or aqueous potassium acetate solution is circulated in the heat source pipe as a heat medium.

本発明の請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の融雪装置であって、前記ループ配管に密閉式の膨張タンクが接続された構成を有している。
この構成により、請求項4で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)膨張タンクがループ配管内に充填された不凍液の熱膨張・収縮に伴う容積変化を緩衝するので、ループ配管内が不凍液で満たされるため、簡単なポンプを配設して少ない揚程で不凍液を屋根まで上げることができる。
The invention according to claim 5 of the present invention is the snow melting device according to claim 4, wherein a closed expansion tank is connected to the loop pipe.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the fourth aspect, the following operation can be obtained.
(1) Since the expansion tank buffers the volume change caused by the thermal expansion / contraction of the antifreeze liquid filled in the loop pipe, the loop pipe is filled with the antifreeze liquid. Can be raised to the roof.

以上のように、本発明の屋根や庇の融雪構造及び融雪装置によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項1に記載の発明によれば、
(1)わずかな温度差があればヘッダ管からヒートパイプ枝管へ多量の熱を短時間で運ぶことができ、ヘッダ管とヒートパイプ枝管との温度差をほとんどゼロにすることができ、温度斑がほとんど生じない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(2)屋根等に降った雪は、積もると直ちにヒートパイプ枝管とヘッダ管の熱で融かされてブロック状に分割され、締め固まる前の柔らかな状態のうちに屋根から滑落していくため、歩行や走行の妨げになったり怪我等をさせたりすることもなく安全に屋根雪を滑落させて除去することができる除雪性に著しく優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(3)ヘッダ管から複数のヒートパイプ枝管を分岐させているので、ヘッダ管に貫設又は添設された熱源管の長さも短くすることができ、屋根に配設される熱源管の経路が短くなり管摩擦抵抗が小さくなるので、熱媒体を送るポンプは出力の小さなもので済み、ポンプの駆動はわずかなエネルギーで済みランニングコストの小さな屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(4)ヒートパイプの温度斑をさらに少なくすることができ、屋根面に面した雪を斑なく融かすことができる融雪斑の少ない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
As described above, according to the snow melting structure and the snow melting apparatus of the roof and the fence of the present invention, the following advantageous effects can be obtained.
According to the invention of claim 1,
(1) If there is a slight temperature difference, a large amount of heat can be transported from the header pipe to the heat pipe branch pipe in a short time, and the temperature difference between the header pipe and the heat pipe branch pipe can be made almost zero. It is possible to provide a snow melting structure of a roof or a kite that hardly causes temperature spots.
(2) The snow that falls on the roof, etc. is immediately melted by the heat of the heat pipe branch pipe and header pipe, divided into blocks, and slides down from the roof in a soft state before being compacted. Therefore, it is possible to provide a snow melting structure of a roof and a kite that is remarkably excellent in snow removal performance that can safely slide down and remove roof snow without hindering walking or running or causing injury. .
(3) Since a plurality of heat pipe branch pipes are branched from the header pipe, the length of the heat source pipe penetrating or attached to the header pipe can be shortened, and the path of the heat source pipe disposed on the roof This shortens the pipe friction resistance and reduces the pipe frictional resistance. Therefore, the pump for sending the heat medium needs only a small output, and the pump can be driven with little energy.
(4) The temperature unevenness of the heat pipe can be further reduced, and a snow melting structure of a roof or a kite with less snow melting spots that can melt the snow facing the roof surface without any spots can be provided.

請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加え、
(1)伝熱面積を大きくすることができ、熱交換効率に優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(2)屋根面板、野路板、瓦棒等の上に安定に設置することができ施工性に優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
According to invention of Claim 2, in addition to the effect of Claim 1,
(1) A heat transfer area can be increased, and a snow melting structure of a roof or a kite excellent in heat exchange efficiency can be provided.
(2) It is possible to provide a snow melting structure of a roof or a kite that can be stably installed on a roof face plate, a field road plate, a tile rod, etc. and has excellent workability.

請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2の効果に加え、
(1)ヒートパイプ枝管及びヘッダ管から屋根面へ確実に熱伝達させることができ融雪斑の少ない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(2)熱分散部材の側面とヒートパイプ枝管やヘッダ管の側壁とを接触させて放熱面積を広くすることができ、屋根面の温度斑を小さくすることができ融雪斑の少ない屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
(3)ヒートパイプと熱分散部材とを面状のパネルのように取り扱うことができ、屋根面をヒートパイプと熱分散部材の全面で支持できるので、雪の重みで屋根面が変形したり穴が開き易くなるのを防止し耐久性に優れた屋根や庇の融雪構造を提供することができる。
According to invention of Claim 3, in addition to the effect of Claim 1 or 2,
(1) It is possible to reliably transfer heat from the heat pipe branch pipe and the header pipe to the roof surface, and to provide a snow melting structure of a roof or a fence with few snow melting spots.
(2) The side surface of the heat dispersion member and the side wall of the heat pipe branch pipe or the header pipe can be brought into contact with each other to increase the heat radiation area, thereby reducing the temperature spot on the roof surface and reducing the snow melting spot on the roof or roof. The snow melting structure can be provided.
(3) Since the heat pipe and the heat dissipating member can be handled like a planar panel and the roof surface can be supported by the entire surface of the heat pipe and the heat dissipating member, the roof surface is deformed or perforated by the weight of snow. Can be easily opened, and a snow melting structure of a roof and a kite excellent in durability can be provided.

請求項4に記載の発明によれば、
(1)熱媒体を加熱するための特別なエネルギーを必要とせず安全で省エネルギー性に優れた融雪装置を提供することができる。
(2)不凍液を循環させるポンプが停止する不測の事態が発生した場合でも、不凍液が熱源管等の内部で凍結するのを防止することができ、不凍液を再循環させれば直ぐに融雪を再開することができるメンテナンス性に優れた融雪装置を提供することができる。
According to invention of Claim 4,
(1) It is possible to provide a snow melting device that is safe and excellent in energy saving without requiring special energy for heating the heat medium.
(2) Even if an unexpected situation occurs in which the pump that circulates antifreeze liquid stops, it can be prevented that the antifreeze liquid freezes inside the heat source pipe, etc., and if the antifreeze liquid is recirculated, snow melting will resume immediately. It is possible to provide a snow melting device with excellent maintainability.

請求項5に記載の発明によれば、請求項4の効果に加え、
(1)膨張タンクがループ配管内に充填された不凍液の熱膨張・収縮に伴う容積変化を緩衝するので、ループ配管内が不凍液で満たされるため、簡単なポンプを配設して少ない揚程で不凍液を屋根まで上げることができる融雪装置を提供することができる。
According to invention of Claim 5, in addition to the effect of Claim 4,
(1) Since the expansion tank buffers the volume change caused by the thermal expansion / contraction of the antifreeze liquid filled in the loop pipe, the loop pipe is filled with the antifreeze liquid. It is possible to provide a snow melting device that can raise the roof to the roof.

実施の形態1における融雪装置を家屋の屋根に設置した融雪構造を示す一部破断斜視図The partially broken perspective view which shows the snow melting structure which installed the snow melting apparatus in Embodiment 1 in the roof of a house 実施の形態1における融雪装置のヒートパイプの平面図Plan view of heat pipe of snow melting device in embodiment 1 実施の形態1における融雪装置を設置した屋根を垂直方向に切断した屋根の融雪構造の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the snow melting structure of the roof which cut | disconnected the roof which installed the snow melting apparatus in Embodiment 1 in the orthogonal | vertical direction 図3のA−A線における要部断面端面図3 is a cross-sectional end view of the main part taken along line AA in FIG. (a)変形例の熱分散部材の模式斜視図 (b)変形例の熱分散部材の要部断面図(A) Schematic perspective view of heat dispersion member of modification example (b) Main part sectional view of heat dispersion member of modification example 実施の形態2における融雪装置のヒートパイプの平面図Plan view of heat pipe of snow melting device in embodiment 2 実施の形態3における融雪装置のヒートパイプの平面図Plan view of heat pipe of snow melting device in embodiment 3 実施の形態4における融雪装置のヒートパイプを家屋の屋根に設置した融雪構造の屋根材を除いた状態を示す模式斜視図The model perspective view which shows the state except the roof material of the snow melting structure which installed the heat pipe of the snow melting apparatus in Embodiment 4 in the roof of a house

1 融雪装置
2,2a,2c,2d ヒートパイプ
3,3a,3b ヘッダ管
4 ヒートパイプ枝管
5 熱源管
6 接続管
7 継手
8 連結管
10 ボアホール
11 ケーシング
12 パイプ
13 輸送管
14 ポンプ
15 分岐管
16 膨張タンク
20,20a 家屋
21 屋根
22 垂木
23 野路板
24 広小舞
26 下地材
27 鼻隠
28,28a 熱分散部材
28b 断熱材
29 屋根材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Snow melting apparatus 2, 2a, 2c, 2d Heat pipe 3, 3a, 3b Header pipe 4 Heat pipe branch pipe 5 Heat source pipe 6 Connection pipe 7 Joint 8 Connection pipe 10 Bore hole 11 Casing 12 Pipe 13 Transport pipe 14 Pump 15 Branch pipe 16 Expansion tank 20, 20a House 21 Roof 22 Rafter 23 Field plate 24 Hiroko Mai 26 Base material 27 Nasal cover 28, 28a Heat distribution member 28b Heat insulation material 29 Roof material

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1における融雪装置を家屋の屋根に設置した屋根の融雪構造を示す一部破断斜視図であり、図2は実施の形態1における融雪装置のヒートパイプの平面図であり、図3は実施の形態1における融雪装置を設置した屋根を垂直方向に切断した屋根の融雪構造の要部断面図であり、図4は図3のA−A線における要部断面端面図であり、図5(a)は熱分散部材の変形例の模式斜視図であり、(b)は変形例の熱分散部材の要部断面図である。
図1において、1は家屋20の切り妻型の屋根21に設置された実施の形態1における融雪装置、2は勾配を有する屋根21の全面に複数並設された融雪装置1のヒートパイプ、5は後述する熱源管、6は熱源管5,5を接続する後述する接続管、7は並設されたヒートパイプ2,2の熱源管5,5に接続された継手、8は継手7に接続され並設されたヒートパイプ2,2の熱源管5,5間を連結する連結管である。
10は地盤中に形成された地中採熱素子のボアホール、11は地下10〜50m程度の深さに打ち込まれたケーシング、12はケーシング内に配設された二重管やU字管等のパイプ、13は図示しない断熱材で被覆されパイプ12と熱源管5,5とを接続しループ配管を形成する輸送管、14はループ配管を形成する輸送管13に配設されたポンプ、15は輸送管13から分岐された分岐管、16は下部が分岐管15に接続され図示しないダイヤフラム等で分岐管15側に熱媒体が収容された密閉式の膨張タンクである。熱源管5,接続管6,連結管8,ボアホール10内のパイプ12,輸送管13,ポンプ14内には、エチレングリコール,プロピレングリコール,酢酸カリウム水溶液等の不凍性の熱媒体(不凍液)が、とぎれることがないように充填されており、熱源管5,接続管6,連結管8,パイプ12,輸送管13,ポンプ14内に充填された熱媒体の膨張・収縮に伴う容積変化を膨張タンク16内の熱媒体で緩衝する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a partially broken perspective view showing a snow melting structure of a roof in which the snow melting device in the first embodiment is installed on the roof of a house, and FIG. 2 is a plan view of a heat pipe of the snow melting device in the first embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the snow melting structure of the roof obtained by vertically cutting the roof on which the snow melting device according to the first embodiment is installed, and FIG. 4 is a cross-sectional end view of the main part taken along line AA in FIG. FIG. 5A is a schematic perspective view of a modified example of the heat dispersion member, and FIG. 5B is a cross-sectional view of a main part of the heat dispersion member of the modification.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a snow melting device in the first embodiment installed on a gable roof 21 of a house 20, and 2 denotes a heat pipe of the snow melting device 1 arranged in parallel on the entire surface of the roof 21 having a slope, 5 Is a heat source pipe to be described later, 6 is a connection pipe to be described later for connecting the heat source pipes 5 and 5, 7 is a joint connected to the heat source pipes 5 and 5 of the heat pipes 2 and 2, and 8 is connected to the joint 7. The connecting pipes connect the heat source pipes 5 and 5 of the heat pipes 2 and 2 arranged side by side.
10 is a borehole of an underground heat collecting element formed in the ground, 11 is a casing driven to a depth of about 10 to 50 m underground, 12 is a double pipe or a U-shaped pipe disposed in the casing, etc. A pipe 13 is covered with a heat insulating material (not shown), connects the pipe 12 and the heat source pipes 5 and 5 to form a loop pipe, 14 is a pump disposed in the transport pipe 13 forming the loop pipe, 15 A branch pipe 16 branched from the transport pipe 13 is a sealed expansion tank whose lower part is connected to the branch pipe 15 and a heat medium is accommodated on the branch pipe 15 side by a diaphragm or the like (not shown). In the heat source pipe 5, the connecting pipe 6, the connecting pipe 8, the pipe 12 in the bore hole 10, the transport pipe 13, and the pump 14, an antifreeze heat medium (antifreeze liquid) such as ethylene glycol, propylene glycol, potassium acetate aqueous solution or the like is present. The heat source pipe 5, the connecting pipe 6, the connecting pipe 8, the pipe 12, the transport pipe 13, and the volume change caused by the expansion / contraction of the heat medium filled in the pump 14 are expanded. Buffer with the heat medium in the tank 16.

図2において、2は−30℃前後まで凍結しない不凍性の作動流体が封入され並設されたヒートパイプ、3,3は略平行に配設された2本のヘッダ管、4は両端部が2本のヘッダ管3,3の各々に連通し略平行に配設された複数のヒートパイプ枝管である。本実施の形態においては、ヘッダ管3,ヒートパイプ枝管4の長手方向に直交する断面が、矩形状の同一の大きさに形成されている。
5はヘッダ管3の長手方向に沿って貫設された熱源管であり、ヘッダ管3の両端部は熱源管5の両端の外周壁で封着されている。6は熱源管5,5の端部間を接続する接続管である。
なお、本実施の形態においてヒートパイプ2は、ヘッダ管3が屋根21の勾配方向に沿って配置され、ヒートパイプ枝管4が屋根21の勾配方向に略直交するように配置されている。なお、ヒートパイプ枝管4は、屋根21の勾配方向に対する角度を60〜90°好ましくは70〜90°の範囲になるように配置することができる。これにより、ヒートパイプ枝管4の熱で融かされた融雪水が屋根材29の上を面状に流れるので、従来のようにヒートパイプ枝管4の周囲の雪だけが融けて軒先まで貫通する雪洞が形成され、雪洞の周囲の雪が屋根の上に残り締め固められて除雪できなくなるのを防止することができる。
また、ボアホール10で加温された熱媒体は、輸送管13内を通って屋根21に設置されたヒートパイプ2の熱源管5の軒側から導入され、屋根21を上り接続管6を通って対向する熱源管5の棟側から下り、継手7,連結管8を通って隣接するヒートパイプ2の熱源管5の棟側から入って屋根21を上り、接続管6を通って対向する熱源管5の棟側から下り、輸送管13を通ってボアホール10に還流される。
In FIG. 2, 2 is a heat pipe in which antifreezing working fluid that does not freeze until around -30 ° C. is enclosed, 3 and 3 are two header pipes arranged substantially in parallel, and 4 are both ends. Are a plurality of heat pipe branch pipes communicating with each of the two header pipes 3 and 3 and arranged substantially in parallel. In the present embodiment, the sections perpendicular to the longitudinal direction of the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 are formed in the same rectangular shape.
Reference numeral 5 denotes a heat source pipe penetrating along the longitudinal direction of the header pipe 3, and both end portions of the header pipe 3 are sealed with outer peripheral walls at both ends of the heat source pipe 5. Reference numeral 6 denotes a connecting pipe for connecting the end portions of the heat source pipes 5 and 5.
In the present embodiment, the heat pipe 2 is arranged such that the header pipe 3 is arranged along the gradient direction of the roof 21 and the heat pipe branch pipe 4 is substantially orthogonal to the gradient direction of the roof 21. In addition, the heat pipe branch pipe 4 can be arrange | positioned so that the angle with respect to the gradient direction of the roof 21 may be in the range of 60-90 degrees, preferably 70-90 degrees. As a result, the snowmelt water melted by the heat of the heat pipe branch pipe 4 flows in a plane on the roof material 29, so that only the snow around the heat pipe branch pipe 4 melts and penetrates to the eaves as in the past. A snow cave is formed, and the snow around the snow cave can be prevented from remaining on the roof and being hardened to prevent snow removal.
Further, the heat medium heated in the bore hole 10 is introduced from the eaves side of the heat source pipe 5 of the heat pipe 2 installed on the roof 21 through the transport pipe 13, and passes through the roof 21 through the upstream connection pipe 6. The heat source pipe 5 descends from the ridge side of the opposing heat source pipe 5, enters the ridge side of the heat source pipe 5 of the adjacent heat pipe 2 through the joint 7 and the connecting pipe 8, rises up the roof 21, and opposes through the connection pipe 6. 5, descends from the ridge side, passes through the transport pipe 13 and is returned to the borehole 10.

図3、図4において、22は屋根21の垂木、23は垂木22の上に配設された野路板、24は軒先で垂木22の上に取り付けられた広小舞、26は合板,アルミニウム製等で板状に形成され野路板23の上面に配置され上面にヒートパイプ2が載置された下地材、27は垂木22,広小舞24の軒先の端面に配設された鼻隠、28は上面がヒートパイプ枝管4及びヘッダ管3の上面と面一乃至はわずかに低くなるようにアルミニウム製等の伝熱性の板状で形成されヒートパイプ枝管4,4とヘッダ管3,3の間に嵌め込まれヒートパイプ枝管4,4とヘッダ管3,3の熱が伝達される熱分散部材、29は鋼製,クラッド鋼製,ステンレス鋼等の合金鋼製、溶融アルミニウム・亜鉛合金メッキ鋼板(ガルバリウム鋼板)、塗装板材等で形成され、屋根21の棟からヒートパイプ2,熱分散部材28の上面に敷設された屋根材である。
図5において、28aはアルミニウム製等の金属製で一面が開口する薄肉で箱状に形成された変形例の熱分散部材、28bはグラスウール,ロックウール等の無機繊維系、ウレタンフォーム,発泡ポリスチレン等の合成樹脂系、木質繊維系等の繊維質等で形成され熱分散部材28aの開口部に嵌装された断熱材である。熱分散部材28aは断熱材28bが嵌装された開口を下地材26側に、平坦面を屋根材29側にして熱分散部材28に代えて配置させることができる。変形例の熱分散部材28aは薄肉の箱状に形成されているので軽量化することができ、また開口部に断熱材28bが嵌装されているので、下地材26側への放熱を少なくすることができ熱損失を減らすことができる。
3 and 4, 22 is a rafter of the roof 21, 23 is a field board disposed on the rafter 22, 24 is a large and small dance attached to the rafter 22 at the eaves, 26 is plywood, made of aluminum The base material on which the heat pipe 2 is placed on the upper surface of the field plate 23 formed in a plate shape, etc. 27 is a nasal cover disposed on the end face of the eaves of the rafters 22 and Hiroko Mai 24, 28 The heat pipe branch pipes 4, 4 and the header pipes 3, 3 are formed in a heat conductive plate shape made of aluminum or the like so that the upper surfaces thereof are flush with or slightly lower than the upper surfaces of the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3. The heat dissipating member is inserted between the heat pipe branch pipes 4, 4 and the header pipes 3, 3 to transmit heat, 29 is made of steel, clad steel, alloy steel such as stainless steel, molten aluminum / zinc composite Formed with gold-plated steel sheet (galvalume steel sheet), painted plate material, etc. , The heat pipe 2 from the ridge of the roof 21, a roofing material laid on the upper surface of the heat spreader 28.
In FIG. 5, 28a is a heat dispersion member of a modified example made of a metal such as aluminum and having a thin-walled one side opening, and 28b is an inorganic fiber system such as glass wool or rock wool, urethane foam, expanded polystyrene, etc. This is a heat insulating material formed of fiber such as synthetic resin or wood fiber and fitted in the opening of the heat dispersion member 28a. The heat dispersion member 28a can be arranged in place of the heat dispersion member 28 with the opening in which the heat insulating material 28b is fitted on the base material 26 side and the flat surface on the roof material 29 side. Since the heat dissipating member 28a of the modified example is formed in a thin box shape, it can be reduced in weight, and since the heat insulating material 28b is fitted in the opening, heat radiation to the base material 26 side is reduced. Can reduce heat loss.

以上のように構成された本発明の実施の形態1における融雪構造及び融雪装置について、以下その使用方法を説明する。
ボアホール10のパイプ12内の熱媒体は約15〜17℃前後の地中熱によって13℃程度に加温される。加温されたパイプ12内の熱媒体(不凍液)を、輸送管13に配設されたポンプ14を駆動して、輸送管13から屋根21に設置されたヒートパイプ2の熱源管5の棟側に導入する。熱媒体は熱源管5の軒側から導入され、屋根21を上り接続管6を通って対向する熱源管5の棟側から下り、継手7,連結管8を通って隣接するヒートパイプ2の熱源管5の棟側から入って屋根21を上り、接続管6を通って対向する熱源管5の棟側から下り、輸送管13を通ってボアホール10のパイプ12へ還流されてループ配管内を循環する。ヒートパイプ2内の凝縮した作動流体は重力でヘッダ管3の軒側に流下し易いため、まず一方のヘッダ管3の軒側を熱媒体で加熱することで、熱媒体の保有する熱が一方のヘッダ管3に与えられてヘッダ管3内の作動流体がヒートパイプ枝管4及び他方のヘッダ管3に向かって蒸発するようになる。作動流体の蒸気はヒートパイプ枝管4内を拡散し凝縮して凝縮熱を放出し、ヒートパイプ枝管4の壁を通じて熱分散部材28及び屋根材29へ放熱する。一方のヘッダ管3の熱源管5を流れた熱媒体は、次に他方のヘッダ管3の熱源管5に棟側から入り、他方のヘッダ管3内の作動流体を蒸発させる。これを繰り返し、熱交換し凝縮した作動流体はヘッダ管3へ還流され、屋根材29は表面に積もった雪に放熱して融雪する。融雪では、始めに温度の高いヒートパイプ枝管4とヘッダ管3の上の屋根材29に積もった雪が融かされ、融雪水は屋根勾配に沿って屋根材29の表面を流れるので、ヒートパイプ枝管4,4とヘッダ管3,3とで囲まれた範囲の屋根材29に積もった雪の下面が融雪水によって融かされる。ヒートパイプ枝管4とヘッダ管3の上の屋根雪は早く融けるので、屋根雪はヒートパイプ枝管4,4とヘッダ管3,3で切り出されたような四角形状の複数のブロック状に分割される。そして、屋根雪を重力に逆らって上部で支えていた引張力が切れて各ブロックが自由になり、それぞれが滑り出して滑落するので、屋根雪を除去することができる。
About the snow melting structure and the snow melting apparatus in Embodiment 1 of this invention comprised as mentioned above, the usage method is demonstrated below.
The heat medium in the pipe 12 of the bore hole 10 is heated to about 13 ° C. by underground heat of about 15 to 17 ° C. The heating medium (antifreeze) in the heated pipe 12 is driven by the pump 14 disposed in the transport pipe 13, and the building side of the heat source pipe 5 of the heat pipe 2 installed on the roof 21 from the transport pipe 13. To introduce. The heat medium is introduced from the eaves side of the heat source pipe 5, descends the roof 21 from the ridge side of the opposing heat source pipe 5 through the up connecting pipe 6, passes through the joint 7, the connecting pipe 8, and the heat source of the adjacent heat pipe 2. Enters from the ridge side of the pipe 5, goes up the roof 21, goes down from the ridge side of the opposing heat source pipe 5 through the connection pipe 6, returns to the pipe 12 of the borehole 10 through the transport pipe 13, and circulates in the loop pipe To do. Since the condensed working fluid in the heat pipe 2 easily flows down to the eave side of the header pipe 3 due to gravity, first, the heat held by the heat medium is increased by heating the eave side of one header pipe 3 with the heat medium. The working fluid in the header pipe 3 evaporates toward the heat pipe branch pipe 4 and the other header pipe 3. The working fluid vapor diffuses and condenses in the heat pipe branch pipe 4 to release condensation heat, and dissipates heat to the heat distribution member 28 and the roof material 29 through the wall of the heat pipe branch pipe 4. The heat medium that has flowed through the heat source pipe 5 of one header pipe 3 then enters the heat source pipe 5 of the other header pipe 3 from the ridge side, and evaporates the working fluid in the other header pipe 3. This operation is repeated, and the working fluid condensed by heat exchange is returned to the header pipe 3, and the roof material 29 dissipates heat to the snow accumulated on the surface and melts the snow. In snow melting, first, the snow accumulated on the roof material 29 on the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 having a high temperature is melted, and the snow melting water flows on the surface of the roof material 29 along the roof gradient. The lower surface of the snow piled on the roof material 29 in the range surrounded by the branch pipes 4 and 4 and the header pipes 3 and 3 is melted by the snow melting water. Since the roof snow on the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 melts quickly, the roof snow is divided into a plurality of rectangular blocks cut out by the heat pipe branch pipes 4, 4 and the header pipes 3, 3. Is done. And the tensile force which supported the roof snow against gravity against the upper part is cut and each block becomes free, and each slides out and slides down, so the roof snow can be removed.

以上のように、本発明の実施の形態1における屋根の融雪構造は構成されているので、以下のような作用が得られる。
(1)ヒートパイプ枝管4の両端部が、略平行に配設された2本のヘッダ管3,3の各々に連通しており、熱媒体が一方のヘッダ管3の熱源管5から他方のヘッダ管3の熱源管5に流されて、双方のヘッダ管3内の作動流体を蒸発させるので、ヘッダ管内の作動流体の蒸発とヒートパイプ枝管での凝縮に伴う潜熱の授受による熱の放出が、2本のヘッダ管3,3の各々で行われるので、ヒートパイプ2の温度斑を少なくすることができ、屋根材29に面した雪を斑なく融かすことができる。
(2)屋根材29に降った雪は、積もると直ちにヒートパイプ枝管4とヘッダ管3の熱で融かされてブロック状に分割され、締め固まる前の柔らかな状態のうちに屋根21から滑落していくため、人の歩行や車の走行の妨げになった歩行者に怪我等をさせたりすることもなく安全に屋根雪を滑落させて除去することができ除雪性に著しく優れる。
(3)ヘッダ管3及びヒートパイプ枝管4が矩形状の断面を有しているので、ヘッダ管3とヒートパイプ枝管4の外周の4面を平らにすることができ、屋根材29との伝熱面積を大きくすることができる。また、アルミニウム製等で形成された熱分散部材28をヒートパイプ枝管4の間に嵌め込んで、熱分散部材28の側面とヒートパイプ枝管4及びヘッダ管3の側壁とを面接触させて接触面積を広くすることができ熱交換効率を高めることができる。また、ヘッダ管3及びヒートパイプ枝管4の底面が平らに形成されるので、下地材26の上に安定に設置することができ施工性に優れる。
(4)上面がヒートパイプ枝管4及びヘッダ管3の上面と面一乃至はわずかに低く形成され、ヒートパイプ枝管4,4及びヘッダ管3,3の間に配設された熱分散部材28を備えているので、ヒートパイプ枝管4及びヘッダ管3から屋根材29へ確実に熱伝達させることができる。
(5)熱分散部材28の側面とヒートパイプ枝管4やヘッダ管3の側壁とを接触させて、ヒートパイプ枝管4やヘッダ管3の熱を熱分散部材28に伝達し放熱面積を広くすることができ、屋根材29の温度斑を小さくすることができる。
(6)ヒートパイプ枝管4及びヘッダ管3の上面と熱分散部材28の上面とが略面一に形成されるため、屋根材29をヒートパイプ2と熱分散部材28の全面で支持できるので、雪の重みで屋根材29が変形するのを防止できる。また、屋根材29の上に積もった雪の重みで、屋根材29がヒートパイプ枝管4,ヘッダ管3,熱分散部材28に密着するようになり熱伝達が良くなり雪を確実に融かすことができる。
(7)屋根材29の軒先の先端がヒートパイプ枝管4やヘッダ管3で温められるので、氷柱ができるのを防止できる。
As described above, since the snow melting structure of the roof according to Embodiment 1 of the present invention is configured, the following operation is obtained.
(1) Both ends of the heat pipe branch pipe 4 communicate with each of the two header pipes 3 and 3 arranged substantially in parallel, and the heat medium is transferred from the heat source pipe 5 of one header pipe 3 to the other. Since the working fluid in both header pipes 3 is evaporated to flow through the heat source pipe 5 of the header pipe 3, the heat generated by the transfer of latent heat accompanying the evaporation of the working fluid in the header pipe and the condensation in the heat pipe branch pipe Since the discharge is performed in each of the two header pipes 3 and 3, the temperature spots of the heat pipe 2 can be reduced, and the snow facing the roof material 29 can be melted without spots.
(2) The snow that has fallen on the roof material 29 is immediately melted by the heat of the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 and divided into blocks, and from the roof 21 in a soft state before being compacted. Since it slides down, the roof snow can be safely slid down and removed without causing injuries to pedestrians who have hindered human walking or vehicle travel, and the snow removal performance is remarkably excellent.
(3) Since the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 have a rectangular cross section, the four outer peripheral surfaces of the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 can be flattened. The heat transfer area can be increased. Further, the heat dispersion member 28 made of aluminum or the like is fitted between the heat pipe branch pipes 4 so that the side surfaces of the heat dispersion member 28 and the side walls of the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 are brought into surface contact. The contact area can be increased and the heat exchange efficiency can be increased. Further, since the bottom surfaces of the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 are formed flat, the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 can be stably installed on the base material 26 and have excellent workability.
(4) A heat dispersive member disposed between the heat pipe branch pipes 4 and 4 and the header pipes 3 and 3 and having an upper surface flush with or slightly lower than the upper surfaces of the heat pipe branch pipes 4 and the header pipes 3 28 is provided, heat can be reliably transferred from the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 to the roof material 29.
(5) The side surface of the heat dispersion member 28 and the side wall of the heat pipe branch pipe 4 or the header pipe 3 are brought into contact with each other to transmit heat of the heat pipe branch pipe 4 or the header pipe 3 to the heat dispersion member 28 to widen the heat radiation area. The temperature spots of the roof material 29 can be reduced.
(6) Since the upper surfaces of the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3 and the upper surface of the heat dissipating member 28 are substantially flush, the roof material 29 can be supported by the entire surface of the heat pipe 2 and the heat dispersing member 28. The roof material 29 can be prevented from being deformed by the weight of snow. In addition, the weight of the snow accumulated on the roofing material 29 causes the roofing material 29 to come into close contact with the heat pipe branch pipe 4, the header pipe 3, and the heat dispersion member 28, improving heat transfer and reliably melting the snow. be able to.
(7) Since the front end of the eaves of the roof material 29 is warmed by the heat pipe branch pipe 4 and the header pipe 3, it is possible to prevent the formation of ice pillars.

また、本発明の実施の形態1における融雪装置によれば、以下のような作用が得られる。
(1)ヒートパイプ枝管4の両端部が、略平行に配設された2本のヘッダ管3,3の各々に連通しているので、ヘッダ管内の作動流体の蒸発とヒートパイプ枝管での凝縮に伴う潜熱の授受による熱の放出が2本のヘッダ管3,3の各々で行われ、ヒートパイプ2の温度斑を少なくすることができ設置面を斑なく融雪できる。
(2)地中熱を利用してボアホール10で熱媒体を加温し、この熱媒体を循環させるので、ヒートパイプ2や屋根材29を2℃程度に加温して融雪に利用でき、熱媒体を加熱するための特別なエネルギーを必要とせず安全で省エネルギー性に優れる。
(3)熱源管5,接続管6,ボアホール10内のパイプ12,輸送管13,ポンプ14内に不凍性の熱媒体がとぎれることがないように充填されているので、簡単なポンプ14の小さな駆動力で、ループ配管内の熱媒体をボアホール10から屋根21まで上げることができ省エネルギー性に優れる。
(4)輸送管13から分岐された分岐管15に膨張タンク16が接続されているので、熱源管5,接続管6,連結管8,パイプ12,輸送管13,ポンプ14内に充填された熱媒体の膨張・収縮に伴う容積変化を膨張タンク16内の熱媒体で緩衝し、熱源管5,接続管6,連結管8,パイプ12,輸送管13,ポンプ14内に、熱媒体をとぎれることがないように充填させることができる。
Moreover, according to the snow melting apparatus in Embodiment 1 of this invention, the following effects are acquired.
(1) Since both end portions of the heat pipe branch pipe 4 communicate with each of the two header pipes 3 and 3 arranged substantially in parallel, evaporation of the working fluid in the header pipe and the heat pipe branch pipe Heat is released by the transfer of latent heat accompanying the condensation of each of the two header pipes 3 and 3, so that the temperature spots of the heat pipe 2 can be reduced and snow can be melted on the installation surface without spots.
(2) Since the heat medium is heated in the borehole 10 using geothermal heat and this heat medium is circulated, the heat pipe 2 and the roofing material 29 can be heated to about 2 ° C. and used for melting snow, It does not require special energy for heating the medium and is safe and excellent in energy saving.
(3) Since the heat source pipe 5, the connecting pipe 6, the pipe 12, the transport pipe 13 and the pump 14 in the bore hole 10 are filled so that the antifreeze heat medium is not interrupted, the simple pump 14 With a small driving force, the heat medium in the loop pipe can be raised from the borehole 10 to the roof 21 and is excellent in energy saving.
(4) Since the expansion tank 16 is connected to the branch pipe 15 branched from the transport pipe 13, the heat source pipe 5, the connection pipe 6, the connecting pipe 8, the pipe 12, the transport pipe 13, and the pump 14 are filled. The volume change accompanying expansion / contraction of the heat medium is buffered by the heat medium in the expansion tank 16, and the heat medium is interrupted in the heat source pipe 5, connection pipe 6, connection pipe 8, pipe 12, transport pipe 13, and pump 14. It can be filled so that nothing happens.

ここで、本実施の形態においては、新設の屋根21にヒートパイプ2を設置する場合について説明したが、既設の鋼板ぶき等の屋根にヒートパイプ2を設置する場合もある。この場合は、鋼板等の屋根材の表面に下地材26を配置して、本実施の形態と同様にヒートパイプ2を設置することができる。また、屋根の勾配方向に沿って瓦棒が形成されている場合は、瓦棒の上や瓦棒の間に瓦棒の高さと略同じ高さのスペーサを配置し、スペーサとスペーサの間に下地材26を架設して、本実施の形態と同様にヒートパイプ2を設置する。また直接、瓦棒の上に下地材26を架設し、その上にヒートパイプ2を設置する場合もある。
また、下地材26の上に熱分散部材28を別々に設置する場合について説明したが、下地材26と熱分散部材28とをアルミニウム製等の金属製やコンクリート等で一体に形成し、一体形成された窪みにヒートパイプ2のヘッダ管3及びヒートパイプ枝管4を嵌合させる場合もある。これにより、施工性を高めることができるという作用が得られる。
また、融けた屋根雪が滑り落ちるのを妨げる凸起等を屋根21の屋根面に設けて、屋根21の上で融かす屋根雪の量を多くすることもできる。
また、風呂の残り湯や工場や家庭からの排水の排熱を利用して、ループ配管内を流れる不凍液を加温することもできる。この場合は、ポンプ14の下流側の輸送管13にジャケットを配設して、排水をジャケットに導入し輸送管13の管壁を通じてジャケット内の排水と不凍液との熱交換を行い、排水の排熱で不凍液を加温する。これにより、一時的に不凍液の温度を上げて、排熱で屋根雪を融かすことができ排熱の有効利用ができる。
Here, although the case where the heat pipe 2 is installed on the newly installed roof 21 has been described in the present embodiment, the heat pipe 2 may be installed on a roof such as an existing steel sheet roof. In this case, the base material 26 can be disposed on the surface of a roof material such as a steel plate, and the heat pipe 2 can be installed in the same manner as in the present embodiment. In addition, when a tile is formed along the roof gradient direction, a spacer having a height substantially the same as the height of the tile is placed on or between the tiles, and between the spacers. The base material 26 is installed, and the heat pipe 2 is installed as in the present embodiment. In some cases, the base material 26 is installed directly on the roof bar, and the heat pipe 2 is installed thereon.
Moreover, although the case where the heat dispersion member 28 is separately installed on the base material 26 has been described, the base material 26 and the heat dispersion member 28 are integrally formed of metal such as aluminum or concrete, and are integrally formed. In some cases, the header pipe 3 and the heat pipe branch pipe 4 of the heat pipe 2 are fitted into the hollow. Thereby, the effect | action that workability can be improved is acquired.
In addition, the amount of roof snow to be melted on the roof 21 can be increased by providing protrusions or the like on the roof surface of the roof 21 that prevent the melted roof snow from sliding down.
In addition, it is possible to heat the antifreeze flowing through the loop pipe by using the remaining heat of the bath or the waste heat from the factory or household. In this case, a jacket is provided in the transport pipe 13 on the downstream side of the pump 14, and the waste water is introduced into the jacket, and heat is exchanged between the waste water in the jacket and the antifreeze liquid through the pipe wall of the transport pipe 13. Heat the antifreeze with heat. As a result, the temperature of the antifreeze liquid can be temporarily raised, and the roof snow can be melted by exhaust heat, so that the exhaust heat can be effectively used.

(実施の形態2)
図6は実施の形態2における融雪装置のヒートパイプの平面図である。なお、実施の形態1と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、2aは実施の形態2における融雪装置のヒートパイプ、4aは一端がヘッダ管3に連通し略平行に配設された複数のヒートパイプ枝管、5aはヘッダ管3の長手方向に添設されヘッダ管3と略同一の厚さに形成された熱源管である。
以上のように構成された実施の形態2における融雪装置のヒートパイプ2aは、ヘッダ管3が屋根21の勾配方向に沿って配置され、ヒートパイプ枝管4aが屋根21の勾配方向に略直交するように配置されて実施の形態1と同様に施工される。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a plan view of a heat pipe of the snow melting device in the second embodiment. In addition, the same thing as Embodiment 1 attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
In the figure, 2a is a heat pipe of the snow melting device in the second embodiment, 4a is a plurality of heat pipe branch pipes, one end of which is connected to the header pipe 3 and arranged substantially in parallel, and 5a is attached in the longitudinal direction of the header pipe 3. It is a heat source pipe that is provided and formed to have substantially the same thickness as the header pipe 3.
In the heat pipe 2a of the snow melting apparatus in the second embodiment configured as described above, the header pipe 3 is disposed along the gradient direction of the roof 21, and the heat pipe branch pipe 4a is substantially orthogonal to the gradient direction of the roof 21. It arrange | positions like this and it constructs similarly to Embodiment 1.

以上のように、本発明の実施の形態2における融雪装置のヒートパイプは構成されているので、実施の形態1に記載した作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)1本のヘッダ管3にヒートパイプ枝管4aの一端が連通しておりコンパクト化できるので、屋根21が小さな場合等、熱媒体の循環経路を簡略化させることができ施工性を高めることができる。
(2)ヘッダ管3と略同一の厚さに形成された熱源管5aを備えているので、熱源管5aの管壁を通じて熱媒体と屋根材29とを直接熱交換させることができ、融雪効率を高めることができる。
As described above, since the heat pipe of the snow melting device in the second embodiment of the present invention is configured, the following operation is obtained in addition to the operation described in the first embodiment.
(1) Since one end of the heat pipe branch pipe 4a communicates with one header pipe 3 and can be made compact, when the roof 21 is small, the circulation path of the heat medium can be simplified and the workability is improved. be able to.
(2) Since the heat source pipe 5a formed to have substantially the same thickness as the header pipe 3 is provided, it is possible to directly exchange heat between the heat medium and the roof material 29 through the pipe wall of the heat source pipe 5a, and the snow melting efficiency Can be increased.

(実施の形態3)
図7は実施の形態3における融雪装置のヒートパイプの平面図である。なお、実施の形態1と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、2bは実施の形態3における融雪装置のヒートパイプ、4bは一端がヘッダ管3に連通し略平行に配設された複数のヒートパイプ枝管、4cはヒートパイプ枝管4bの他端に連通した均圧管である。
以上のように構成された実施の形態3における融雪装置のヒートパイプ2bは、ヘッダ管3が屋根21の勾配方向に沿って配置され、ヒートパイプ枝管4bが屋根21の勾配方向に略直交するように配置されて実施の形態1と同様に施工される。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a plan view of a heat pipe of the snow melting device in the third embodiment. In addition, the same thing as Embodiment 1 attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
In the figure, 2b is a heat pipe of the snow melting device in the third embodiment, 4b is a plurality of heat pipe branch pipes having one end communicating with the header pipe 3 and arranged substantially in parallel, and 4c is the other end of the heat pipe branch pipe 4b. It is a pressure equalizing pipe communicating with the.
In the heat pipe 2b of the snow melting apparatus in the third embodiment configured as described above, the header pipe 3 is arranged along the gradient direction of the roof 21 and the heat pipe branch pipe 4b is substantially orthogonal to the gradient direction of the roof 21. It arrange | positions like this and it constructs similarly to Embodiment 1.

以上のように、本発明の実施の形態3における融雪装置のヒートパイプは構成されているので、実施の形態1に記載した作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)1本のヘッダ管3にヒートパイプ枝管4bの一端が連通しておりコンパクト化できるので、屋根21が小さな場合等、熱媒体の循環経路を簡略化させることができ施工性を高めることができる。
(2)ヒートパイプ枝管4bの他端に均圧管4cが連通しているので、ヒートパイプ枝管4b内の圧力を均一化でき温度斑を少なくすることができる。
As described above, since the heat pipe of the snow melting device in the third embodiment of the present invention is configured, the following operation is obtained in addition to the operation described in the first embodiment.
(1) Since one end of the heat pipe branch pipe 4b communicates with one header pipe 3 and can be made compact, the circulation path of the heat medium can be simplified and the workability can be improved when the roof 21 is small. be able to.
(2) Since the pressure equalizing pipe 4c communicates with the other end of the heat pipe branch pipe 4b, the pressure in the heat pipe branch pipe 4b can be made uniform, and temperature spots can be reduced.

(実施の形態4)
図8は実施の形態4における融雪装置のヒートパイプを家屋の屋根に設置した融雪構造の屋根材を除いた状態を示す模式斜視図である。なお、実施の形態1で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、2cは寄せ棟型の家屋20aの屋根に配置された実施の形態4における融雪装置のヒートパイプ、3a,3aは棟側に向かって両方が暫時内側に窄められ間隔が暫時狭められたヘッダ管である。
2dは家屋20aの屋根に配置された実施の形態4における変形例の融雪装置のヒートパイプ、3b,3bは軒側に向かって片方が暫時内側に窄められ間隔が暫時狭められたヘッダ管である。ヒートパイプ2aのヘッダ管3a,3a、ヒートパイプ2bのヘッダ管3b,3bには、略平行に配設された複数のヒートパイプ枝管4が両端部で連通しており、ヒートパイプ枝管4は屋根の勾配方向と略直交し、屋根21の勾配方向に対して60〜90°好ましくは70〜90°の角度で交わるように配置されている。
以上のように実施の形態4における融雪装置のヒートパイプは構成されているので、屋根の形に応じて屋根の全面に自在に配置することができ、屋根の全面の雪を融かして除去することができる。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a state in which a snow melting structure roof material in which the heat pipe of the snow melting device in the fourth embodiment is installed on the roof of a house is removed. In addition, the thing similar to what was demonstrated in Embodiment 1 attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
In the figure, 2c is the heat pipe of the snow melting device in the fourth embodiment, which is arranged on the roof of the close-up type house 20a, and 3a, 3a are both narrowed inward toward the ridge side and the interval is temporarily narrowed. Header pipe.
2d is a heat pipe of the snow melting device of the modified example in Embodiment 4 arranged on the roof of the house 20a, and 3b and 3b are header pipes in which one side is narrowed to the inside for a while and the interval is narrowed for a while. is there. The header pipes 3a and 3a of the heat pipe 2a and the header pipes 3b and 3b of the heat pipe 2b are connected to a plurality of heat pipe branch pipes 4 arranged substantially in parallel at both ends. Is substantially orthogonal to the slope direction of the roof, and is arranged so as to intersect with the slope direction of the roof 21 at an angle of 60 to 90 °, preferably 70 to 90 °.
As described above, since the heat pipe of the snow melting device in the fourth embodiment is configured, it can be arranged freely on the entire surface of the roof according to the shape of the roof, and the snow on the entire surface of the roof is melted and removed. can do.

なお、実施の形態1乃至4では屋根の融雪構造について説明したが、同様に、雁木等の庇にも実施の形態1乃至4で説明した融雪装置を設置することで、庇の融雪構造を提供することができる。   In addition, although the snow melting structure of the roof was demonstrated in Embodiment 1 thru | or 4, similarly, the snow melting structure of a fence is provided by installing the snow melting apparatus demonstrated in Embodiment 1 thru | or 4 also in fences, such as a persimmon. can do.

本発明は、屋根や雁木等の庇に積もった雪を融かして除去する屋根や庇の融雪構造及び融雪装置に関し、締め固まる前の柔らかな状態のうちに融かして屋根や庇から滑落させることができ、歩行や走行の妨げになったり怪我等をさせたりすることもなく安全に全面の屋根雪を斑なく除去することができ除雪性に著しく優れる屋根や庇の融雪構造を提供することができ、また、温度斑が小さく設置面の雪を斑なく除去することができるとともに、省エネルギー性に優れランニングコストの小さな融雪装置を提供することができる。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a snow melting structure and a snow melting device for a roof and a fence that melt and remove snow accumulated on a fence such as a roof and a persimmon and relates to a snow melting device that melts in a soft state before being compacted. Providing a snow melting structure for roofs and reeds that can slide down and can remove snow on the entire surface safely without hindering walking or running or causing injuries, etc. In addition, it is possible to provide a snow melting device that is small in temperature spots, can remove snow on the installation surface without spots, and has excellent energy saving and low running cost.

Claims (6)

屋根や庇に配置されたヒートパイプを備えた屋根や庇の融雪構造であって、
前記ヒートパイプが、熱源管が添設若しくは貫設されたヘッダ管と、前記ヘッダ管から分岐した複数の略平行に配設されたヒートパイプ枝管と、を有し、前記ヒートパイプ枝管が、屋根や庇の勾配方向と略直交して配置されていることを特徴とする屋根や庇の融雪構造。
It is a snow melting structure of roofs and fences with heat pipes arranged on the roofs and fences,
The heat pipe has a header pipe in which a heat source pipe is attached or penetrated, and a plurality of substantially parallel heat pipe branch pipes branched from the header pipe, and the heat pipe branch pipe The snow melting structure of the roof or fence is arranged substantially perpendicular to the slope direction of the roof or fence.
前記ヒートパイプ枝管の各々の両端部が、間隔をあけて配設された2本の前記ヘッダ管の各々に連通していることを特徴とする請求項1に記載の屋根や庇の融雪構造。   2. The snow melting structure for roofs and reeds according to claim 1, wherein both end portions of each of the heat pipe branch pipes communicate with each of the two header pipes arranged at intervals. . 前記ヘッダ管及び前記ヒートパイプ枝管の長手方向に直交する断面が略矩形状、略方形状、略三角状、略長円状、略半円状の内のいずれかに形成され上面が平坦で幅広に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の屋根や庇の融雪構造。   A cross section perpendicular to the longitudinal direction of the header pipe and the heat pipe branch pipe is formed in any one of a substantially rectangular shape, a substantially rectangular shape, a substantially triangular shape, a substantially oval shape, and a substantially semicircular shape, and the upper surface is flat. 3. The snow melting structure for roofs and fences according to claim 1 or 2, wherein the snow melting structure is wide. 上面が前記ヒートパイプ枝管及び前記ヘッダ管の上面と面一乃至はわずかに低く形成され、前記ヒートパイプ枝管の間に配設された熱分散部材を備えていることを特徴とする請求項1乃至3の内いずれか1に記載の屋根や庇の融雪構造。   The upper surface of the heat pipe branch pipe and the header pipe is formed to be flush with or slightly lower than the upper surface of the heat pipe branch pipe and includes a heat dispersion member disposed between the heat pipe branch pipes. The snow melting structure of a roof or a kite according to any one of 1 to 3. 請求項1乃至4の内いずれか1に記載の屋根や庇の融雪構造で用いる融雪装置であって、前記ヒートパイプと、前記熱源管に接続され地盤中に形成した孔部から集熱した不凍液を循環させるループ配管と、を備えていることを特徴とする融雪装置。   5. A snow melting device used in a snow melting structure of a roof or a fence according to claim 1, wherein the antifreeze is collected from the heat pipe and a hole formed in the ground connected to the heat source pipe. A snow melting device comprising: a loop pipe for circulating the snow. 前記ループ配管に密閉式の膨張タンクが接続されていることを特徴とする請求項5に記載の融雪装置。   The snow melting device according to claim 5, wherein a sealed expansion tank is connected to the loop pipe.
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